Foi a primeira pessoa a receber dois Prémios Nobel em campos diferentes. A única outra pessoa, até hoje, foi Linus Pauling.
No entanto, Marie Curie foi a única pessoa a receber dois prémios Nobel em áreas científicas.
Em 1906, sucedeu ao seu marido na cadeira de Física Geral, na Sorbonne.
Durante a Primeira Guerra Mundial, Curie propôs o uso da radiografia móvel para o tratamento de soldados feridos. Em 1921 visitou os Estados Unidos, onde foi recebida triunfalmente. O motivo da viagem era arrecadar fundos para a pesquisa. Nos seus últimos anos foi assediada por muitos físicos e produtores de cosméticos, que usavam material radioativo sem precauções.
Foi ainda a fundadora do Instituto do Rádio, em Paris, onde se formaram cientistas de importância reconhecida. Em 1922 tornou-se membro associado livre da Academia de Medicina.
Marie Curie morreu perto de Salanches, França, em 1934 de leucemia, devido, seguramente, à exposição maciça a radiações durante o seu trabalho. A sua filha mais velha, Irène Joliot-Curie, recebeu pela mãe o segundo Prémio Nobel da Química, em 1935, que lhe foi atribuído no ano seguinte à sua morte.
O seu livro "Radioactivité" (escrito ao longo de vários anos), publicado a título póstumo, é considerado um dos documentos fundadores dos estudos relacionados com a Radioactividade clássica.
Em 1995 seus restos mortais foram transladados para o Panteão de Paris, tornando-se a primeira mulher a ser sepultada neste local.
A sua filha, Éve Curie, escreveu a mais famosa das biografias da cientista, que foi amplamente traduzida em vários idiomas. Em Portugal, é editada pela editora "Livros do Brasil". Esta obra deu origem ao argumento de um filme de 1943: "Madame Curie", realizado por Mervyn LeRoy e com Greer Garson no papel de Marie.
Foram também feitos dois telefilmes sobre a sua vida: "Marie Curie: More Than Meets the Eye" (1997) e "Marie Curie - Une certaine jeune fille" (1965), além de uma mini-série francesa, "Marie Curie, une femme honorable" (1991).
O elemento 96 da tabela periódica, o Cúrio, símbolo Cm foi baptizado em honra do Casal Curie.