Nació en Varsovia, en lo que entonces era el Zarato de Polonia (territorio administrado por el Imperio ruso). Estudió clandestinamente en la «universidad flotante» de Varsovia y comenzó su formación científica en dicha ciudad. En 1891, a los 24 años, siguió a su hermana mayor Bronisława Dłuska a París, donde culminó sus estudios y llevó a cabo sus trabajos científicos más sobresalientes.
Fue una física, matemática y química pionera en el campo de la radioactividad.
Ella no solamente fue la primera mujer, sino que la primera persona en recibir dos Premios
Nobel en distintas especialidades:
Física, en el año 1903 y Química en el año 1911.
Sus logros incluyen los primeros estudios sobre el fenómeno de la radiactividad (término que ella misma acuñó), técnicas para el aislamiento de isótopos radiactivos y el descubrimiento de dos elementos —el polonio y el radio—. Bajo su dirección, se llevaron a cabo los primeros estudios en el tratamiento de neoplasias con isótopos radiactivos. Fundó el Instituto Curie en París y en Varsovia, que se mantienen entre los principales centros de investigación médica en la actualidad. Durante la Primera Guerra Mundial creó los primeros centros radiológicos para uso militar. Murió en 1934 a los 66 años, en el sanatorio Sancellemoz en Passy, por una anemia aplásica causada por la exposición a la radiación de tubos de ensayo con radio que guardaba en los bolsillos en el trabajo y en la construcción de las unidades móviles de rayos X de la Primera Guerra Mundial.
