一天，一封來自華沙的信函給她帶來了好消息，1905年革命發生後，沙皇統治逐漸動搖。華沙的科學界想把偉大的女科學家接回去，給她建立一個放射性實驗室，讓她永遠留在祖國。
世界著名作家亨利克，顯克微支給她寫了一封熱情洋溢的信。
這一提議使居裏夫人十分激動，她很想回到她的祖國。法國對她一直很冷淡，不給她一個寬鬆的環境讓她從事科學研究工作。但是，她又猶豫不決。她的丈夫彼埃爾長眠在這塊土地上，她不想把他拋下。
為了報效祖國，居裏夫人選送了兩名優秀的助手去波蘭，由她在巴黎進行指導。1913年，身體還沒有完全痊愈的居裏夫人，應祖國科學家和作家們的邀請，到華沙參加了實驗室的落成典禮。
1913年夏天，居裏夫人從波蘭回到了巴黎3當時，愛因斯坦正應法國物理學會的邀請，在法國講學。在巴黎，這兩位舉世聞名的科學家見麵了。在愛因斯坦訪問期間，居裏夫人是他的向導。為了答謝居裏夫人，愛因斯坦邀請居裏夫人一家到瑞士度假。
愛因斯坦和居裏夫人一起遊覽了阿爾卑斯山，同時交談了一些學術問題。居裏夫人有極高的數學素養，她是歐洲極少數能真正理解愛因斯坦學說的人之一。他們之間建立了深厚的友誼。
在征得居裏夫人同意之後，巴黎大學與巴斯德研究院，決定共同出資創建一個鐳學研究院。1914年7月，研究院建成。鐳學研究院在居裏路上，樓下進門的地方，一塊石頭上刻著“鐳學研究院一一居裏樓”幾個大字，作為對彼埃爾，居裏的紀念。鐳學研究院分兩部分。一部分是研究放射學的實驗室，由居裏夫人領導。一部分是研究生物和居裏治療法的實驗室，從事癌症的研究，由著名科學家、醫生教授領導。這兩個機構彼此合作，共同研究，彼埃爾生前的願望終於實現了。
1914年，第一次世界大戰爆發了。法國的部分國土被德軍占領，巴黎麵臨淪陷的威脅。鐳學研究院的工作人員紛紛參加了抗擊侵略者的隊伍。本來準備和女兒一起去度假的居裏夫人，毫不猶豫地留了下來。居裏夫人到了衛生機關服務不久，就發現前方和後方的醫院，幾乎都沒有用X光檢查的設備，而利用這種設備，不需要外科手術就能發現傷口裏的彈片的位置。直到戰爭爆發時，法國很少有人會使用X光透視。
居裏夫人以前也從來沒有從事過這方麵的研究工作，但為了戰地服務的需要，她就集中精力研究起X射線。她到各個實驗室去收集可供X光設備所用的一切器材，並且募請了一批教授、工程師，共同從事X射線的研究工作。
為了解決X光設備的電源供應，居裏夫人找了一輛汽車，利用汽車上的發電機供給X光設備所需要的電量。由於居裏夫人的努力，安裝X光機的汽車從一輛增加到十輛，二十輛，越來越多。居裏夫人的大女兒和許多青年科學工作者，都加人了這個隊伍。戰士們親切地把這些裝有X光的汽車，叫做小居裏。
居裏夫人為了救治傷病員，自己在前線來回奔跑。她不僅做指導者，還經常親自拍攝照片，再由外科醫生根據照片指示的部位，取出彈丸。有時候，醫生直接在X光下麵施行手術。每當居裏夫人看著大夫從鮮血淋淋的傷口裏，準確地夾出帶血的彈片時，就感到無限的欣慰。
居裏夫人從不要戰地當局給她特別的照顧，從來不願意自己給別人增添麻煩，她隻願像普通人那樣工作。戰時的法國需要大量的錢，居裏夫人就把第二次獲得的諾貝爾獎金，都捐贈給了國家，這幾乎是她僅有的一筆財產。這筆錢由瑞典貨幣換成法郎，由法郎又變成了“戰時公債券”。整個戰爭期間，經由居裏夫人創設並指揮的X光設備而獲得救治的傷病員，達百萬以上。
居裏夫人總是想著奉獻。因為這樣長時間地和X光接觸，沒有任何保護措施，居裏夫人早已因接觸鐳而受到損傷的身體，受到了更加殘酷的影響。她的女兒，也是在這期間，遭受了第一次輻射劑量的危害，大量的X光射線侵入她的身體，成為她後來英年早逝的原因。.