療養院的院長濤貝大夫，皮埃爾·盧依大夫，為瑪麗的病日夜不安。他們用盡智慧和學識給她治療，用最好的藥物和器械，派最好的護士，讓瑪麗住最好的病房。然而死神是不講仁慈的。當居裏夫人病危的可怕消息傳出之後，全療養院的生活幾乎停頓。大家極為尊崇和熱愛這個卓著的科學家，為了不影響瑪麗的休息，全院的人都不大聲說話，不大步行走，以保持安靜。
每時每刻都有兩個醫生和護士守在瑪麗的房子裏，不等艾蕪請求，就使用催眠劑或注射，使瑪麗不感到病入膏肓的種種痛苦。然而在最後的階段裏，藥物也無法為瑪麗減輕痛苦。
臨終之時，瑪麗發出痛苦的呻吟和一些斷斷續續的歎息。她不是為自己的親人，為自己的生命而歎息，而是為她那比生命還重要的科學。旁邊的人隱約聽見：“……各章的分段，應根據其內容……書名……放射……”
當她睜開眼睛看到一個茶杯時，誤當作儀器：“這是鐳試管……釷試管……”
盡管這個女科學家不願離開人世，不願放棄她心愛的研究工作，但死神還是無情地奪走了那寶貴的生命。
1937年7月4日瑪麗在法國的薩瓦與世長辭。
窗外漸漸透進一絲絲晨光，照著躺在印有紅十字的白被子裏那張瘦削而蒼白的臉和失去知覺的僵硬的軀體。
在黎明前的黑暗中，這位聞名世界的卓著女物理學家，帶著太多的遺憾走了……
一顆科學巨星隕落，由療養院傳出去，很快傳遍了全世界，震撼著所有知道居裏夫人名字的人們的心。
“居裏夫人逝世了”，多麼不幸的消息！在巴黎、在華沙，在蒙彼利埃，在倫敦，均引起了深深的悲痛。
布羅妮雅，希拉，約瑟夫，雅克，馬洛尼夫人，還有一些忠誠的朋友，一些關心、尊崇、追隨她的學者、學生，他們在各自的地方大放悲聲，並急忙朝巴黎趕來……
鐳研究院更是悲天慟地，青年學者們嚎啕大哭。喬治·福尼埃等學生更是悲痛欲絕，痛苦地喊著：“我們失去了一切。”
索爾本大學，賽福爾女子高等學校都籠罩在極度悲哀之中。學生自動停止了上課，停止了工作。寢室裏、課堂上，操場裏，走廊上到處是三五成群，抱成一團，哀傷地哭泣。他們自發地戴上了白花，自發地默哀。不少學生，青年學者，科學家潮水般地朝療養院湧來。
雪片般的唁電，悼念文章，從地球的各個角落，飛向巴黎。有國家元首，各國科學界同行，鐳製造業實業家，還有用鐳療法獲得新生的患者。
中國中央研究院院長蔡元培發出了唁電。他曾因出國考察，途經巴黎，與瑪麗有過長時間的交談，並邀請瑪麗來中國講學，但因種種原因未能成行，而成千古遺憾。
中國當時的北平研究院鐳學研究所所長嚴濟慈先生撰寫了《悼居裏夫人》的紀念文章，並發表在《大公報》上。文章沉痛地悼念了這位有偉大人格和為人類作出傑出貢獻的著名科學家。
瑪麗躲過了這些悲哀，她靜靜地躺在桑塞羅謀那張床上，身著素妝，一頭白發整齊地梳向腦後，露出那寬大而智慧的前額，那平和的麵容顯出她的高貴和莊嚴；那雙粗糙而結了老繭的手囊括了她的貢獻和成就。那是一雙多麼靈活而充滿智慧的手；一雙勤勞而飽經風霜的手。就是這雙手，創造出了令世人震驚的成就。
1937年7月6日下午，瑪麗去世的第三天下午，追悼會在極其簡樸的形式中進行。沒有演說，沒有儀仗，沒有一個政治家和官員。隻有愛她的親人、朋友和合作者。這是瑪麗的心願，她不喜歡喧嘩，不喜歡繁文縟節。若用政府給大人物們那樣喧囂隆重的葬儀，是違背瑪麗的人生哲學的，也是對她高潔的靈魂的褻瀆。
瑪麗靜靜地到了她該去的地方——梭鎮的居裏墓地。人們按照她的遺願，把她的棺木放在皮埃爾·居裏的棺木上麵，布羅妮雅和約瑟夫·斯可羅特夫斯基向墓地灑下一把從波蘭帶來的泥土。在一片寂靜聲中，親人和朋友向墓地投放了瑪麗生前喜歡的白色山茶花，紅色玫瑰花，樸實的桂葉花，還有一把水毛茛。
她永遠與心愛的丈夫在一起了。她的生命停止了，但她創建的豐功偉績永遠不會磨滅，永遠激勵著後來人。
如同愛因斯坦說的：“在所有名人當中，瑪麗·居裏是惟一沒有被榮譽所損毀的人。”