Мария Склодовская родилась 7 ноября 1867 года в Варшаве. В шестнадцатилетнем возрасте окончила гимназию с золотой медалью. Через два года была вынуждена оставить родительский дом и принять хорошо оплачиваемую должность гувернантки в богатой помещичьей семье, чтобы помочь отцу, учителю гимназии, который всю жизнь боролся с финансовыми трудностями, и одновременно оказать помощь старшей сестре, поступившей на медицинский факультет Парижского университета. Все свободное время Мария посвящала учебе. Больше всего ее интересовала математика и физика. Она намеревалась получить высшее образование за границей. Однако мечты Марии осуществились лишь в 1891 году, когда ей исполнилось уже двадцать четыре года. В это время ее старшая сестра Бронислава получила диплом врача и вышла замуж за своего коллегу Казимежа Длуского. Молодожены начали врачебную практику в Париже и вызвали Марию к себе, желая ей помочь получить высшее образование. Семья Длуских жила довольно далеко от Сорбонны, где училась Мария, поэтому будущая ученая переехала в маленькую комнатку близ университета. Располагая небольшими сбережениями, Мария жила очень скромно, хотя потом получила стипендию. В 1895 году после четырех лет обучения Мария с отличием окончила физический факультет и вскоре после этого – математический. Еще в студенческие годы она познакомилась с Пьером Кюри, подававшим надежды физиком, которому было 36 лет; в то время он получил докторскую степень и должность профессора в Школе физики и химии города Парижа. Молодые люди с первого знакомства почувствовали влечение друг к другу, которое быстро перешло в любовь. Их объединяла также общая мечта посвятить всю жизнь науке. Вскоре Мария вышла замуж за Пьера Кюри. Через год после окончания университета Мария сдала экзамен на право обучать детей в женских школах, и в 1897 году, по совету мужа, начала работу над докторской диссертацией на тему, которой супруги впоследствии посвятили всю жизнь. Внимание супругов Кюри привлекла работа французского физика Антуана Анри Беккереля, который заметил, что фотографическая пластинка, даже накрытая черной бумагой, реагирует на лежащую на ней соль урана так, как будто бы на нее падал солнечный свет. Происходило это под влиянием особого излучения эманируемого солями урана. Эти лучи отличаются от световых своей способностью проникать через черную бумагу. Мария Кюри-Склодовская в своей работе доказала, что излучение это присуще атомам урана. Проверив большое количество минералов, Мария пришла к выводу, что способностью испускать таинственные лучи обладают только те минералы, в состав которых входит либо уран, либо торий. Супруги Кюри с увлечением взялись за серию дальнейших исследований. Они начали с руды из Иоахимова в нынешней Чехословакии. Из этой руды они в июле 1898 года добыли вещество, сопутствующее висмуту, со значительно более мощным излучением, чем уран имевшее определенные химические свойства. Это вещество супруги Кюри назвали полонием. Во время дальнейших исследований они в руде из Иоахимова нашли еще один излучающий элемент, названный ими радием. Работы по выделению этого элемента и определению его физических свойств продолжались до 1902 года.
В 1903 году Мария Склодовская-Кюри закончила докторскую диссертацию и в конце этого же года вместе с Пьером Кюри и Анри Беккерелем получила Нобелевскую премию за открытие излучения и радиоактивных элементов.
Пьер Кюри погиб от несчастного случая в 1906 году. Вдова заменила мужа в руководстве кафедрой в Сорбонне. Это назначение было крупным событием, так как Мария Склодовская-Кюри была первой женщиной, назначенной на профессорский пост в Сорбонне за все время существования этого высшего учебного заведения. Склодовская продолжала работать над радиоактивностью. В 1911 году ей вторично была присвоена Нобелевская премия. На этот раз только ей одной. Вскоре выяснилось, что, благодаря свойствам излучения, радий может оказаться прекрасным средством в борьбе со злокачественным опухолями. В июле 1913 года был открыт Институт Радия в Париже и радиевый Павильон в Варшаве. Представители польской общественности пригласили Марию возглавить этот Павильон. Хотя годы проведенные во Франции не уменьшили ее привязанности к Родине, хотя Мария продолжала чувствовать себя полькой, она не могла решиться оставить Францию, с которой была связана столь многочисленными узами: работой, начатой вместе с мужем, похороненным на Парижском кладбище, подрастающими дочерями, родившимися во Франции. Мария Склодовская приехала в Варшаву на открытие Павильона, но через несколько дней вернулась в Париж.
Во время первой мировой войны Склодовская все время работала на фронте в передвижной рентгеновской лаборатории. После войны вернулась к прерванной научной работе, которой посвятила всю остальную жизнь.
Мария Склодовская-Кюри умерла 4 июля 1934 года от прогрессирующего рака крови. Виновником ее болезни и смерти был радий, который она открыла и которому посвятила весь свой исследовательский талант.