Мария Склодовская родилась в Польше в Варшаве в семье преподавателя гимназии по имени Иосиф Склодовский. Мать семейства была директором гимназии, отец преподавал физику. Мария была младшей из пяти детей. Занятия науками в этой семье пользовались большим уважением. Среди друзей ее отца был Дмитрий Иванович Менделеев, знаменитый русский химик, создавший периодическую таблицу химических элементов. Бронислава Склодовская умерла, когда младшей дочери только исполнилось одиннадцать лет.
В начальной и средней школе девочка училась с большим увлечением, по праву считалась одной из лучших учениц. Также она с удовольствием помогала в химической лаборатории, принадлежащей ее двоюродному брату, проводя там много времени. Однажды застав Марию в лаборатории Менделеев предсказал, что девочку ждет великое будущее, если она посвятит себя этой науке. Мария отличалась трудолюбием и прилежностью еще в школьные годы, стремилась к совершенству в своей работе, жертвуя сном и едой.
Мария стремилась чтобы продолжать образование, но у этого замысла имелись два серьезных препятствия: семья была бедной и, кроме того, в Варшавский университет было запрещено принимать женщин. Для этого она целых пяти лет служила гувернанткой, чтобы дать старшей сестре Брониславе возможность получить медицинское образование в Париже и позже пригласить Марию к себе. В возрасте двадцати четырех лет Мария уехала во Францию, где начала учебу на факультете естественных наук в Сорбонне. Мария смогла завоевать звание одной из лучших студенток, получив сразу две специальности – физика и математика. В 1893 г. она закончила обучение и получила степень лиценциата по физике Сорбонны, а позже и по математике. В связи с ее успехами, ей была предоставлена возможность продолжать собственные исследования.
В 1894 году Мария в первый раз встретила Пьера Кюри, который руководил лабораторией при Муниципальной школе промышленной физики и химии. Кроме этого он вел свои собственные исследования, посвященные физике кристаллов, а также изменениям магнитных свойств различных веществ в зависимости от температуры. Мария же в это время занималась свойствами намагниченной стали. Примерно спустя год после знакомства Мария и Пьер сочетались браком. В сентябре 1897 года на свет появилась их дочь Ирен. Тремя месяцами позже Мария закончила свои исследования и всерьез задумалась над темой для диссертации.