Выдающийся польский и Французский физик и химик, один из основоположников учения о радиоактивности. Родилась в Варшаве. Окончив Варшавскую гимназию с золотой медалью (1884 г.), некоторое время работала гувернанткой в зажиточных буржуазных семьях. В 1891 —1894 гг. училась на факультете естествознания Парижского университета и, окончив его, получила два диплома лиценциата — по физике и математике. В 1895 г. вышла замуж за французского физика П. Кюри и с этого же года начала работать в его лаборатории в Школе физики и химии (Париж). В 1900—1906 гг.— преподаватель физики в Севрской нормальной школе. В 1903 г. защитила в Парижском университете докторскую диссертацию на тему «Исследования радиоактивных веществ». С 1906 г. — профессор Парижского университета и заведующая кафедрой, которую занимал ранее П. Кюри, с 1914 г.— также директор института радия.
Научные работы посвящены радиоактивности и ее применению. В 1897 г. начала исследование излучения, открытого в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем, и в том же году пришла к выводу, что излучение солей урана является свойством самих атомов урана. В следующем, 1898 г., М. Склодовская-Кюри, независимо от Г. Шмидта, доказывает наличие радиоактивности у тория, также замечает, что радиоактивность у некоторых минералов, содержащих уран и торий, намного интенсивнее, чем можно было бы ожидать. Она допускает, что эти минералы (урановая смоляная руда, хальколит и аутонит) содержат новый очень радиоактивный элемент, отличный от урана и тория. Поиски этого гипотетического радиоактивного элемента были проведены в урановой смолке совместно с П. Кюри. Используя разработанный ими метод обогащения активным веществом, они приходят к выводу, что в урановой смолке присутствуют два новых радиоактивных элемента. В результате совместной напряженной и кропотливой работы по переработке больших количеств урановой смолки с целью концентрации активного вещества, они в июле 1898 г. открывают один из этих элементов — полоний, а в декабре этого же года второй — радий.
В 1902 г. М. Склодовская-Кюри получила несколько дециграммов чистой соли радия, а в 1910 г. вместе с французским химиком А. Дебьерном — металлический радий. Она определила атомный вес радия и его место в периодической таблице химических элементов. В, 1903 г. за исследование явления радиоактивности супруги Кюри (совместно с А. Беккерелем) удостоены Нобелевской премии по физике, а в 1911 г. М. Склодовской-Кюри за получение радия в металлическом состоянии присуждена Нобелевская премия по химии.
М. Склодовская-Кюри испытала много элементов на радиоактивность, исследовала их свойства, разработала основы количественных методов радиоактивных измерений, изучала наведенную радиоактивность, установила влияние радиоактивного излучения на живую клетку, первая использовала радиоактивность (эманация радия) в медицине, ввела термин «радиоактивность» и т. д. В годы первой мировой войны (1914—1918 гг.) организовала 220 передвижных и стационарных рентгеновских установок для рентгено- и радиологического обслуживания госпиталей Франции. Выдающиеся открытия, сделанные М. Склодовской-Кюри и П. Кюри, открыли новую эру — эру использования атомной энергии. Умерла от лейкемии.
Член многих академий наук и научных обществ, в частности иностранный член АН СССР (с 1926 г.)