在科學的征途上居裏夫婦攜手並肩地前進。正當他們在度過結婚後的第十個年頭的時候，一場大禍從天而降，1906年4月19日，早飯後，夫妻倆在家匆匆分手，丈夫去一個飯店參加同事們的聚餐會。中午以後，居裏先生微笑著告別了參加聚餐會的同事，張開他那把大雨傘，急匆匆消失在滂沱大雨之中，他是趕到印刷廠校對自己文章的清樣的。但是，這一天恰巧遇到工廠的工人們在舉行罷工，印刷廠關著門，他進不去。於是，居裏先生懷著心事，若有所思地走在馬路上。突然，從前麵疾馳過來一輛滿載著六噸貨物的馬車，等他發現馬車，已經來不及躲閃，他跌倒在地上，馬車的後輪，壓碎了他的頭顱。這個偉大的學者，就這樣突然去世了。這噩耗，象像晴天霹靂，震昏了毫無思想準備的居裏夫人。居裏夫人又一次經受了人生的嚴峻考驗。痛定之後，她化悲痛為力量，毅然繼承了丈夫的事業，把科研和家務兩副重擔一起挑了起來。她的不幸遭遇和剛毅的精神，感動了巴黎大學。校方任命她為巴黎大學索爾本講座教授並兼任居裏實驗室主任。任命女性為教授，這在巴黎大學的曆史上，是破天荒第一次！當局考慮到居裏教授生前的卓越貢獻和居裏夫人的艱難處境，決定給她一筆國家撫恤金。居裏夫人對此，堅強地回答說：“我不要撫恤金，我還年輕，我能賺出我和我的女兒們的生活費。”
雖然，悲痛的餘波並不能很快消失，甚至終生都不會消失；這災禍更激勵著居裏夫人在科學事業上奮勇向前。她認真地備課，下決心要把課講得同丈夫一樣好。她的絕妙的講課藝術，繪聲繪色的語言、精湛的學問，都如同丈夫一樣，博得了學生們由衷的讚揚！她苦心經營，多方奔波，按照丈夫生前的願望，創辦世界上第一個鐳學研究院，為人類培養關於放射科學的學者；她繼續研究著放射性這個專題，並且在居裏去世之後，又取得了一係列輝煌成就。1911年12月，她第二次榮獲諾貝爾化學獎。當時，全世界隻有她一個人，兩次榮獲諾貝爾獎金（到1980年為止），已經有3人兩次獲得諾貝爾獎金，但在全世界的女性科學家中，就是到目前為止，也沒有第二個人能兩次獲得諾貝爾獎金。
超載的負荷，逐年積累起來的放射性中毒，這一切都損害了居裏夫人的健康。到了晚年，她有多種疾病纏身。眼睛患了雙層白內障，看到的物體是雙影，看不清玻璃試管上的讀數，更難以寫字。但是，這都難不倒她，她仍然堅持做試驗，堅持著書立說。她的耳朵裏經常發出嗡嗡聲；嚴重的腎髒病、肩骨痛、夢遊症，更使她虛弱、疲憊不堪。直到65歲的高齡時，她仍然通宵達旦、夜以繼日地工作著。這時她平均每天工作在14小時左右。有一次，為了提純鐧X，白天工作了一整天，夜晚她又守候在實驗室裏，連晚飯也顧不上吃；到了淩晨2時，試驗手續未完成，她還在崗位上堅守著。在她心目中，隻有儀器，忘記了自己的疲勞和饑餓，忘記了自己的一切。把自己全部的也是最後的心血，都用到科學事業上去了。35年來，鐳成了她的命根子。當她在1934年7月4日臨終前夕，她沒有呼喚與自己相依為命的兩個女兒的名字，卻斷斷續續地念叨著她寫的關於放射性的著作中的內容：“各章的分段，都應該是一樣的我一直在想著這個出版物”甚至連她吃藥用的茶杯和湯匙，在她的眼睛裏，也幻化成了實驗室的燒杯和供攪拌用的玻璃棒這是用鐳做的，還是用釷做的?”眾所周知，居裏夫人在她的青年時期就取得了傑出的科學成就，贏得了盛譽。
自從001年，科學家倫琴因發現了X光，第一個獲得諾貝爾獎金以來，到1976年為止，全世界共有313位科學家獲得此獎。他們獲獎的平均年齡為52歲。其中，獲獎年齡最高的是87歲。從大量事實統計的結果，40~55歲被認為是科學家的黃金時代。居裏夫人第一次獲得諾貝爾物理學獎金，時年36歲；第二次獲得諾貝爾化學獎金，年齡為44歲。這與科學史上的平均年齡狀況相比較，可以說成名很早。她的科學成就是在法國做出的，她把法蘭西當成自己的第二祖國，非常忠於和熱愛這個祖國。但是，最先承認她的科學成就，最早給她巨大榮譽的卻不是法國，而差瑞士、英國和美國等。當她與丈夫居裏在小木棚屋中剛剛發現了鐳的時候，她既無大學裏的教職；又無科學院裏的職位，也沒有工資收人，僅僅是與丈夫一起進行著誌願研究工作。在社會上，在科學界，當時她都沒有什麼地位。