Marie Skłodowska nació el día 7 de noviembre de 1867 en Varsovia, la capital de Polonia. Era hija de Władysław Skłodowski, profesor como su abuelo, y de Bronislawa Marianna Boguska, que fue maestra, pianista y cantante. Era la menor de cinco hermanos: Zofia (1862), Józef (1863), Bronislawa, conocida como Bronia (1865), Helena, conocida como Hela (1866) y, finalmente, ella, Marie (1867). Su abuelo, Józef Skłodowski, había sido uno respetado profesor en Lublin donde, entre otros, había estado maestro del futuro novelista y candidato al Premio Nobel de Literatura, Bolesław Prus. Su padre Ladislau Sklodowski impartía matemáticas y física, las disciplinas que Marie elegiría, y fue sucesivamente director de dos gimnasios (institutos de secundaria) para niños de Varsovia. Su madre, Bronislawa, trabajaba en un prestigioso internado de chicas de Varsovia; sufría tuberculosis y murió cuando Marie tenía doce años. Dos años antes, Zofia, hermana grande de Marie, había muerto de tifus. El padre de Marie era ateo, y su madre una devota católica; según Robert William Reid, la muerte de su madre y hermana fue la causa que Marie abandonara el catolicismo y fuera agnóstica.
Cuando tenía diez años, Marie empezó a ir a la escuela donde su madre había trabajado cuando todavía se encontraba bien. Entre sus intereses, destacaba la pasión por la lectura, especialmente en historia natural y física. Marie mostró su afición por la lectura a los cuatro años, edad a la cual ya leía perfectamente.
A la secundaria, fue siempre la primera alumna de la clase, y se destacó para inculcar en sus compañeras el entusiasmo por el trabajo. Entre las lenguas que dominaba, había el ruso, el polaco, el alemán y el francés.
En aquel tiempo, la mayor parte de Polonia estaba ocupada por Rusia que, después de varias revueltas nacionalistas sofocadas de manera violenta, había impuesto su lengua y sus costumbres. Junto con su hermana Helena, Marie asistía en clases clandestinas ofrecidas en un pensionado en las cuales se enseñaba cultura polaca.
Tanto por el lado paterno como por el materno, la familia había perdido sus bienes y fortunas por implicaciones políticas en levantamientos patrióticos polacos. Este hecho condenó Marie, sus hermanas grandes y su hermano, en una difícil lucha para continuar adelante en la vida.
Marie Curie cuánto se hizo más grande se interesó por los nuevos descubrimientos de los diferentes tipos de radiación que estaban surgiendo en la época. Empezó a estudiar las radiaciones del uranio y, utilizando las técnicas piezoeléctricas inventadas por su esposo Pierre, mesuró cuidadosamente las radiaciones en la pechblenda, un mineral que contiene uranio. Fue entonces cuando se dio cuenta que las radiaciones del mineral eran más intensas que las del propio uranio y que tenían que existir elementos desconocidos, incluso más radiactivos. Mucho más después, finalmente, después de ganar tantos premios murió el 4 de julio en 1934.