1898年法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾（AntoineHenriBecquerel）發(fā)現(xiàn)含鈾礦物能放射出一種神秘射線,但未能揭示出這種射線的奧秘.瑪麗和她的丈夫彼埃爾·居里（Pierrecurie）共同承擔(dān)了研究這種射線的工作.他們?cè)跇O其困難的條件下,對(duì)瀝青鈾礦進(jìn)行分離和分析,終于在1898年7月和12月先后發(fā)現(xiàn)兩種新元素.
1906年,彼埃爾·居里遭車禍去世.這一沉重的打擊并沒有使瑪麗放棄執(zhí)著的追求,她強(qiáng)忍悲痛加倍努力地去完成他們摯愛的科學(xué)事業(yè).她在巴黎大學(xué)將丈夫所開的講座繼續(xù)下去,成為該校第一位女教授.1910年,她的名著《論放射性》一書出版.同年,她與別人合作分析純金屬鐳,并測(cè)出它的性質(zhì).她還測(cè)定了氧及其他元素的半衰期,發(fā)表了一系列關(guān)于放射性的重要論著.鑒于上述重大成就,1911年她叉獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),成為歷史上第一位兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的偉大科學(xué)家.