W 1891r. Maria wyjechała do Paryża, po przyjeździe zamieszkała pod adresem Rue d’Allemange 92 (obecnie Avenue Jean Jaurès) z siostrą Bronisławą i jej mężem Kazimierzem Dłuskim. We Francji oddała się nauce, spędzała dużo czasu na uczelni oraz w bibliotece. Wiedziała, że aby spełnić swoje marzenie musi ciężko pracować.  
Następnym jej adresem był Rue Flatters 3 w Dzielnicy Łacińskiej. Zamieszkała w małym pokoiku na ostatnim piętrze, gdzie zazwyczaj w Paryżu mieszkała służba. Codziennie dawała lekcje po 7-8 godzin, a później sama siadała nad książkami. Ze swojego życia wykreśliła rozrywkę i zebrania w gronie znajomych. Nie przywiązywała dużej wagi do spraw materialnych nawet takich jak jedzenie.  

W lipcu 1895 roku poślubiła Piotra i razem zamieszkali przy Rue de la Glaciére 24. Pracowała jako nauczycielka, na co dzień również wypełniała obowiązki żony, a z czasem i matki. Kiedy Maria zdecydowała się na zrobienie doktoratu wtedy wraz z mężem zamieszkała przy Boulevard Kellermannn 106 w domku. 

Wraz z mężem prowadzili badania w drewnianej szopie, która stała na podwórku Szkoły Fizycznej, wcześniej była używana jako prosektorium. 
“Uniwersytet łaskawie udostępnił nam na laboratorium parterowy budyneczek - właściwie szopę, wcześniej służącą za prosektorium - przy 42 Rue Lhomond. Wyposażona była w stoły z jodłowego drewna i niewiele, poza tym […]. Dach, szklany, podczas deszczu przeciekał, latem gorąco było tam jak w szklarni, zimą od mrozu drętwiały nam ręce.” 

Maria cechowała się precyzją naukową, nawet przy normalnych pracach w domu na przykład podczas gotowania składniki odmierzała jak w laboratorium, największy problem miała ze ‘szczyptą soli’, ponieważ było to dla niej pojęcie zbyt niemierzalne. 

Po śmierci męża rada naukowa Sorbony zdecydowała się na przekazanie jej katedry po Piotrze. Rozpoczęła regularne wykłady dla studentów, ale nie odpuściła badań nad promieniotwórczością. Rzuciła się w wir pracy. W książce Ewy Curie znajdują się urywki z pamiętnika Marii, w którym napisała m.in: “Pracuję w laboratorium całymi dniami. To wszystko, co mogę zrobić. Tu czuję się lepiej niż w jakimkolwiek innym miejscu. Nie widzę już niczego, co mogłoby mi dać radość osobistą z wyjątkiem, być może pracy naukowej […]” 
Brała także czynny udział w konferencjach i spotkaniach międzynarodowych. Maria pomimo tego, że dwukrotnie zdobyła Nagrodę Nobla nie wywyższała się przez to w towarzystwie. 

Po ucichnięciu skandalu z Langevinem Skłodowska przeprowadziła się ponownie do Paryża do apartamentu na trzecim piętrze kamienicy przy Quai de Béthune 36 na Île Saint-Louis. 

Podczas I wojny światowej Skłodowska dołączyła do uczonych uczestniczących w działaniach wojennych, skupiała się na pomaganiu rannym, głównie za pomocą rentgena, który pomagał znaleźć w ciele odłamki bądź pocisk, aby później móc go usunąć. 1914 roku w październiku została dyrektorką techniczną radiologii. Dzięki temu wyróżnieniu organizowała służbę radiologiczną pomocniczą dla wojskowej służby zdrowia. W 1916r. Założyła szkołę dla pielęgniarek. 

W 1922r. Skłodowska dołączyła do Międzynarodowej Komisji Współpracy Intelektualnej. Działania Marii skupiły się głównie na pozyskaniu środków na stypendia dla badaczy. 

Maria nie tylko kochała naukę, ale również ogród, w którym uprawiała ulubione białe róże. Mimo że posiadała prawo jazdy to wolała rower, którym na co dzień się przemieszczała.