Maria Sklodowska rodila se kao peto dijete u obitelji poljskog nastavnika. Djed joj je bio poznati pedagog, a otac nastavnik matematike i fizike. Takvo okruženje rano ju je zainteresiralo za znanost. S pet godina naučila je čitati i pisati.
Studirala je na pariškoj Sorbonni, na odsjeku za fiziku i kemiju, a noću je radila dajući privatne satove.
Godine 1894. upoznala je Pierrea Curiea, koji je tada bio na doktorskom studiju u laboratorijima Henrija Becquerela. Kad je Pierre doktorirao sljedeće godine, Maria se udala za njega. Pierre ju je preporučio Becquerelu, koji joj je potom predložio doktorski studij pod njegovim mentorstvom. Predložio joj je da vrši ispitivanje na temu zašto neki djelovi nekih vrsta rude uranija znatno više zrače nego čisti uranij. Maria je počela razlagati rudu uranija na pojedinačne jedinice i tražiti jedinicu koja izaziva veliko zračenje ove rude. Kasnije se istraživanju priključio i Pierre.
Njih dvoje ovo zračenje nazvali su radioaktivnost i tako prvi put upotrijebili ovu riječ. Pronašli su kako su radioaktivni elementi bili prisutni u veoma malim količinama, jer pomoću običnih kemijskih analiza nisu mogli otkriti.
Curievi su nabavili više tona uranijeve rude i opremili laboratorij u malom podrumu. U srpnju 1898. izolirali su malu količinu crnog praha s 400 puta intenzivnijom radioaktivnošću od iste količine uranija. Prah je sadržavao jedan novi element, a prema Marijinoj domovini Poljskoj, nazvali su ga – polonij.
Godine 1903. Maria je postala prva žena u povijesti koja je dobila titulu doktora fizike, a iste godine dobila je i Nobelovu nagradu za proučavanje radioaktivnosti zajedno sa Pierreom Curiem i Henrijem Becquerelom.
Kad su dobili Nobelovu nagradu, Pierre je postao profesor na Sorbonni i dobio dozvolu za otvaranje laboratorija Curie, u kojoj je istraživanje vodila Marija.
Vrijeme radosti nije dugo trajalo. 19. travnja 1906. godine Piereea su pregazila teretna kola i umro je na licu mjesta. Dva tjedna nakon toga Maria je zamoljena da preuzme muževo mjesto. Na taj je način postala prva žena profesor na Sorbonni. Pet godina nakon toga glasalo se o njenom primanju u Francusku akademiju znanosti, ali nije primljena. Iste godine – 1911. Mariji je dodijeljena druga Nobelova nagrada, ovaj put za otkriće dva nova elementa – polonija i radija.
Maria je umrla u Francuskoj od aplastične anemije koja je gotovo sigurno posljedica izlaganja radijaciji. Štetni efekti radijacije još nisu bili poznati, a ona je veliki dio svog posla obavljala bez zaštitnih sredstava. Nosila je probne cijevi s radioaktivnim izotopima u svom džepu i držala ih u svom radnom stolu, a kraj uzglavlja je uvijek držala malo radijevih soli da joj sjaje u mraku. Pod njenim su nadzorom vršena i prva istraživanja u svijetu o mogućnosti izlječenja raka pomoću radioaktivnosti.