1906年5月13日，巴黎大學理學院通過決定，保留彼埃爾，居裏的物理學講座，並把這個位置用代課的名義給予居裏夫人。一個婦女在巴黎大學講課，特別是讓一個波蘭出生的女子占有最高教職，這是法國有史以來的第一次。當居裏夫人代替她丈夫作第一次講演的消息傳開時，轟動了整個巴黎。11月5日，居裏夫人講課的那天，新聞記者、藝術家、社會名流和各界婦女都前來聽講，教室被擠得水泄不通，外麵還站了不少人。居裏夫人從容地走上講台，兩隻手搭在那堆滿儀器的長桌。等聽眾們靜下來後，她沉著地開始講解她丈夫遺留下來的課程。她講完了之後，教室內外爆發了雷鳴般的掌聲。
居裏夫人繼續了她和她丈夫生前所作的放射性研究工作。1908年，她編輯出版了丈夫的遺稿，書名是《彼埃爾居裏的著作》。同牟，居裏夫人成了巴黎大學理學院正式的物理學教授。1910年，她分離金屬鐳成功，從而分析出鐳的各種性質，精確地測定了它的原子量。在這一年，居裏夫人出版了她的專著《放射性論》。書前印著彼埃爾，居裏的照片。居裏夫人謙遜地說，她所做出的一些成績，都是與她丈夫合作的結果。在序中，她追述了彼埃爾，居裏的事業，悼念他那不幸的早逝，字裏行間充滿了對丈夫的懷念。
美國的鋼鐵大王、慈善家卡內基先生，贈給居裏夫人一大筆研究費，足夠瑪麗使用好幾年。老朋友安德烈，德比爾納幫助居裏夫人做實驗工作。他不僅是一位可靠的朋友，同時又是一位出類拔萃的學者。
居裏夫人的影響日益擴大，每天都有世界各地賽來名譽博士學位證書和外國科學院通訊院士的聘書。法國要頒發給她騎士十字勳章，這勳章是對偉大人物表示尊崇的獎勵。
幾個月後，朋友們勸她：“你應該申請作理科博士學院的院士。”她同意了。
競爭的是傑出物理學家、著名的天主教徒布朗利。有的人讚成瑪麗，有的人讚成布朗利。
一些衛道者聲稱：“婦女不能作科學院院士!”
1911年1月23日選舉那天，院長竟大聲地吩咐守門人：“無論什麼人都可以讓進來，隻有婦女除外！”
盡管如此，瑪麗仍然得了許多票，隻因一票之差落了選。
就在這一年，斯德哥爾摩的科學院決議把本年度的諾貝爾化學獎金全額贈給居裏夫人，以表彰她在丈夫去世之後做出的輝煌成績。這是一個空前絕後的決定，過去沒有，直到現在也沒有，一個得獎人兩度獲得這種最高榮譽。
瑪麗帶著長女女兒去瑞典領獎。她沒料到，24年後，女兒也登上了這神聖的領獎台。
瑪麗母女參加了例行的接待，在王宮裏赴晚宴，出席一些特別為瑪麗組織的慶祝會。讓她最難忘懷的是農村婦女為她組織的一次慶祝活動。在會上，與會的數百婦女都穿著鮮豔的漂亮衣服，頭上戴著有點亮的蠟燭的花冠，隨著她們的動作，燭光閃爍跳動。
在每一次發表演說時，她都提起彼埃爾。她說:“鐳和釙的發現是彼埃爾，居裏和我合作完成的。我認為科學院給我的這種崇高的榮譽，也是屬於已故的彼埃爾居裏的。”
一個偉大的發現，兩度諾貝爾獎金的獲得，傳遍世界的威望，引來一些人的妒忌和仇恨。說她是到巴黎來做篡奪者的“外國女子”；說她用不正當手段奪到很高的位置，捏造事實
這時，瑪麗積勞成疾，十分虛弱，時時忍受著發燒和腎痛，她幾乎難以忍受這種卑鄙的攻擊。
許多認識和不認識的人，都被這種對瑪麗的攻擊激怒了。他們紛紛寫信安慰居裏夫人，有的發表文章抨擊造謠者。她的親人們，約瑟、海拉、布羅妮雅和彼埃爾的哥哥雅克，居裏都趕來巴黎照顧她。
由於一位友人的協助，瑪麗帶著兩個女兒到臨近英吉利海峽的一幢英國人別墅療養。