В эти годы 19-летняя Мария испытала на собственном опыте социальную несправедливость и классовые предрассудки. Сын ее хозяина влюбился в нее и хотел жениться. «На гувернантках не женятся», — был ответ, который получил сын, когда он попросил согласия на брак. И он подчинился требованию родителей. Мария была разочарована и глубоко уязвлена, и не только в своих личных чувствах. Если бы она не должна была заботиться о сестре, писала она своему брату, то непременно уволилась бы.

Когда контракт был закончен, Мария вернулась в Варшаву. Здесь она впервые вошла в лабораторию. С неизменным успехом повторяла она описанные в учебниках физические и химические опыты. Эти занятия углубили ее любовь к естествознанию и предрешили выбор профессии.

Бронислава стала врачом, в 1891 году Мария в возрасте 24 лет смогла поехать в Париж, в Сорбонну, где изучала химию и физику, в то время как сестра зарабатывала средства для ее обучения.

Мария сначала жила у сестры, но потом переселилась в университетский квартал, чтобы работать без помех и быть ближе к лабораториям. Поскольку она не получала материальной поддержки и должна была с величайшей экономностью расходовать свои малые денежные средства, она жила в нищенских условиях. В чердачной каморке, где она жила, зимой было так холодно, что вода замерзала в умывальнике. Нужны были крепкое здоровье и железная воля, чтобы выносить такую жизнь годами.

Девушка не позволяла себе тогда никаких удовольствий. Она ничему не давала отвлечь себя от научной работы. Под впечатлением прошлых тяжелых переживаний она вычеркнула «из программы своей жизни» любовь и замужество. Ее сердце принадлежало только науке. Она знала лишь одну цель: возможно скорее и успешнее закончить учебу.

На экзаменах по физике она была первой, в следующем году по математике — второй. Блестящие успехи Марии Склодовской позволили друзьям на родине выхлопотать для нее польскую зарубежную стипендию. Она давала Марии возможность остаться еще на год в Париже, чтобы продолжить эксперименты и подготовить докторскую диссертацию.

Ее трудолюбие и способности привлекли к ней внимание, и ей была предоставлена возможность вести самостоятельные исследования. Мария Склодовская стала первой в истории Сорбонны женщиной-преподавателем.

В 1894 году Мария Склодовская встретила Пьера Кюри. Их познакомил муж ее подруги, который хотел помочь Марии найти помещение для опытов. Пьер преподавал в Школе физики и химии. Пьер Кюри, сын парижского врача, был на шесть лет старше Марии Склодовской. Скромный и лишенный малейшего честолюбия ученый относился к числу талантливейших физиков своего времени. Мария отнеслась к нему с огромным почтением, он был уже известным ученым, первооткрывателем пьезоэлектричества, а она вчерашней студенткой.

При первой встрече их разговор быстро перешел в научную беседу. Она задавала вопросы и внимательно выслушивала ответы. Он увлекался все больше. Пьер был очарован хрупкой девушкой, ее серыми глазами, белокурыми волосами. Они встречались на конференциях, в Физическом обществе. Пьер и Мария совершали долгие прогулки по окрестностям Парижа, собирали цветы и бесконечно беседовали о науке. Вскоре Пьер подарил Марии свой научный доклад с надписью: «Мадемуазель Склодовской — с почтением и дружбой от автора». Мария была собранна и целеустремленна. Она просто заставила Пьера опубликовать его докторскую диссертацию и оформить работы по магнетизму.

Он все больше осознавал, что не может противиться влечению к прекрасной девушке-ученому. Но сама Мария еще не была готова к серьезным отношениям. На лето она уехала в Польшу. Он умолял ее вернуться, он почти требовал: «Вы не имеете права бросить науку!» В этих словах звучит: «Вы не имеете права бросить меня!» Они вели оживленную переписку. Когда осенью она вернулась в Париж, он сделал ей предложение. Она ответила отказом. Упорство Пьера стоило упрямства Марии. Постепенно она смягчается. Он обращается за помощью к ее сестре, и совместными усилиями им удается превратить отшельницу в прекрасную женщину, готовую к любви и семейному счастью. Мария приняла его предложение. Родители Пьера очень тепло ее приняли.

25 июля 1895 года он защитил диссертацию, а на следующий день они вступили в брак. Церемония абсолютно скромная — ни белого платья, ни золотых колец, ни свадебного обряда. У молодых было только одно богатство — пара новеньких велосипедов, подарок одного из дальних родственников. Главное украшение их жизни — удивительная гармоничность их личностей.

12 сентября 1897 года в Париже родилась их дочь Ирен. Девочка воспитывалась дедом по линии отца, жившим в их доме, так как родители не могли уделять ей много внимания из-за интенсивной научной работы. Мария начала работу над своей докторской диссертацией, посвященной исследованию радиоактивности.

С 1998 года супруги работают совместно над одними и теми же проблемами. В том же 1898 году был открыт полоний — элемент, названный в честь Польши, родины Марии Кюри. Тогда же перед супругами встал вопрос о патентовании своего открытия. И они решили не предпринимать никаких шагов в этом отношении, предоставив свое открытие безвозмездно на пользу человечества. И остались в бедности.

В конце того же 1898 года Мария и Пьер открыли другой радиоактивный элемент, на этот раз как вещество, сопутствующее барию. Он обладал еще большей, просто «неслыханной» интенсивностью излучения. Поэтому они назвали его «радий» («излучающий»). Предстоял еще огромный труд по выделению открытых элементов, дабы химики могли воочию убедиться в их существовании и проверить новое вещество своими обычными способами. Это стало целью ближайших лет. В 1902 году Мария и Пьер Кюри получили наконец дециграмм чистого хлорида радия. Это был белый порошок, который выглядел почти как обычная поваренная соль. Все свойства нового элемента были определены уже в 1902 году. Результат, стоивший многих усилий, послужил фундаментом нового учения о радиоактивности.

Исследовательские успехи супругов Кюри вызвали пристальное внимание в мире ученых, однако это поначалу ничем не облегчило тяжелой борьбы их за существование. Пьер продолжал преподавать в Городской профессиональной школе физику и химию. Мария была доцентом физики в учебном заведении, готовившем учительниц. Предоставление государственной лаборатории оттягивалось из года в год из-за бюрократических проволочек и постоянной нехватки денег в соответствующих административных учреждениях.

Когда декан естественного факультета Сорбонны сообщил Пьеру Кюри, что он хочет представить его к ордену, он получил ответ: «Прошу Вас, будьте любезны передать господину министру мою благодарность и осведомить его, что не имею никакой нужды в ордене, но весьма нуждаюсь в лаборатории». Кюри презирали золото как символ богатства и власти. У Марии Кюри не было ценных украшений; она никогда не носила обручального кольца. Когда Кюри в 1903 году первыми получили от Королевского общества в Лондоне медаль Дэви, они отдали драгоценную, вычеканенную из чистого золота медаль маленькой Ирэн в игрушки.

В 1903 году Мария и Пьер Кюри совместно с Анри Беккерелем получили Нобелевскую премию по физике «за выдающиеся заслуги в совместных исследованиях явлений радиации». Теперь они наконец получили возможность оснастить свою лабораторию необходимой аппаратурой и купить для своей квартиры ванну.