Она была среди пионеров исследования радиоактивности. За эту работу она (вместе с мужем Пьером Кюри и первооткрывателем радиоактивности А. Беккерелем) 10 декабря 1903 г. была удостоена Нобелевской премии по физике. Спустя 8 лет последовала вторая Нобелевская премия, на сей раз по химии «за открытие элементов радия и полония, за выяснение природы радия и выделение его в металлическом виде». Так М. Склодовская-Кюри стала первой женщиной, удостоенной высшей награды, и первым ученым, удостоенным ею дважды. Многие академии и научные общества мира избирали ее почетным членом, в том числе и Академия наук СССР.

Вся жизнь Марии Склодовской-Кюри-подвиг, беззаветный труд во имя науки. Девизом служили слова ее мужа Пьера, видного физика: «Что бы ни случилось, хотя бы расставалась душа с телом, надо работать». Работа по изучению радиоактивных веществ началась в темной, плохо оборудованной лаборатории, где супруги Кюри в течение почти 4 лет перерабатывали тонны урансодержащих отходов. Им удалось выделить ничтожные следы неизвестных до тех пор элементов -радия и полония. Только в 1902 г. они получили около дециграмма чистого хлорида радия. Научный мир с нетерпением ожидал каждую новую статью о радиоактивности, подписанную М. и П. Кюри, каждая из них несла крупицу новой истины.

19 апреля 1906 г. произошло трагическое событие: в результате несчастного случая погиб Пьер Кюри. Но горе не сломило Марию: «Что бы ни случилось... надо работать». Упорная работа приносила новые плоды. В 1910 г. она вместе с А. Дебьерном (его считают автором открытия актиния) впервые выделила небольшие количества чистого металлического радия. Позднее это событие включили в число 7 наиболее крупных научных достижений-«семи чудес света»-первой четверти XX в. М. Склодовская-Кюри стала первой женщиной-профессором. Курс лекций по радиоактивности, прочитанный ею, лег в основу фундаментального труда «Радиоактивность», который много раз переиздавался и издавался на иностранных языках, в том числе на русском. М. Склодовская-Кюри стала инициатором создания в Париже Института радия. Он был построен накануне первой мировой войны, и М. Склодовская-Кюри вплоть до последних дней жизни возглавляла физико-химический отдел этого института, находящегося на улице, носящей имя П. и М. Кюри.

Человек большой и щедрой души – такой она была всю жизнь. Она первой организовала широкое применение излучений в медицинских целях, обучила во время войны более 150 человек работе на рентгеновских установках. Вторую Нобелевскую премию М. Склодовская-Кюри внесла в фонд помощи раненым. Она подарила Институту радия в Варшаве, открывшемуся в 1932 г., грамм очень дорогого радия; внимательно относилась к молодым ученым, которые съезжались в ее лабораторию со всего света... Полька по национальности, она никогда не забывала своей Родины.

М. Склодовская-Кюри погибла от лучевой болезни. И до сих пор лабораторные тетради Марии Склодовской-Кюри, тетради времен открытия и извлечения радия, обнаруживают высокий уровень радиации.