Pierre Curie war Laborleiter und verantwortlich für alle praktischen Arbeiten an der Hochschule für Industriephysik und Chemie der Stadt Paris (ESPCI). Marya Skłodowska war auf der Suche nach Laborräumen, um eine Studie durchzuführen, für die sie von der Gesellschaft zur Förderung der nationalen Industrie beauftragt wurde und die magnetischen Eigenschaften verschiedener Stähle mit ihrer chemischen Zusammensetzung in Beziehung setzt. Sie hatte sich einen Platz für ihre Arbeit im Labor von Gabriel Lippmann gesichert; Allerdings war sein Labor überfüllt, was ihre Arbeit erschwerte.
Marie (inzwischen verwendete Marya die französische Version ihres Namens) erwähnte ihren Bedarf an einem Labor gegenüber einem Bekannten, Józef Wierusz-Kowalski, einem polnischen Physiker und Professor – und einem großen Bewunderer von Pierre, der es im Alter von 35 Jahren bereits getan hatte machte bahnbrechende wissenschaftliche Entdeckungen im Zusammenhang mit Magnetismus und Kristallen. Ohne zu wissen, wie unzureichend Pierres eigene Laboreinrichtungen waren, kam dem Professor der Gedanke, dass sein Freund und Kollege dem brillanten ausländischen Studenten vielleicht helfen könnte. Obwohl Pierre einen beeindruckenden Titel hatte, waren seine Laboreinrichtungen dürftig. Ohne dies zu wissen, schlug der Professor vor, dass Pierre dort vielleicht Platz für Marie zum Arbeiten finden könnte. Józef verbrachte seine Flitterwochen in Paris und lud Pierre und Marie zum Tee mit ihm und seiner Frau ein. Trotz eines Altersunterschieds von acht Jahren verstanden sich die beiden Wissenschaftler auf Anhieb. Dieses erste Treffen würde nicht nur ihr Leben, sondern auch den Lauf der Wissenschaft verändern.
Eine außergewöhnliche Partnerschaft beginnt
Pierre begrüßte Marie als seine Schülerin in seinem Labor. Sie wurde schließlich seine Forschungspartnerin und sie teilten ihre Arbeit auf – Pierre konzentrierte sich hauptsächlich auf die Physik und Marie auf die Chemie. Sie beschäftigte sich mit den Eigenschaften von Stahl, während er seine Studien über Kristalle fortsetzte. Sein Respekt vor ihr wuchs, als er erkannte, dass auch sie eine engagierte Wissenschaftlerin war, die seine Forschung nicht behindern würde, und er begann, sie als seine Muse zu betrachten. Ihre gemeinsame Leidenschaft für die Wissenschaft brachte sie immer einander näher. Als sich Pierres Gefühle vertieften, verfolgte er sie romantisch; Sie wies ihn jedoch zunächst zurück, da sie immer noch entschlossen war, in ihr geliebtes Polen zurückzukehren.
Marie wurde von Eltern erzogen, deren patriotischer Geist durch das langjährige Leben unter zaristischer Unterdrückung geschürt wurde, und träumte von einem Tag, an dem Polen eine unabhängige, souveräne Nation sein würde. Ihr Antrieb, als Frau in den Wissenschaften erfolgreich zu sein, war nicht nur auf ihre angeborene Neugier und Leidenschaft für Wissenschaft und Entdeckung zurückzuführen, sondern auch, weil sie mit ihren Bemühungen zur Bewahrung des nationalen Geistes beitragen wollte. Sie hatte nie vor, als Expatriate in Frankreich zu leben.
Im Sommer 1894, nachdem sie ihr Mathematikexamen abgeschlossen und ihren zweiten Master of Science erhalten hatte, kehrte Marie während der Schulferien nach Polen zurück, um ihre Familie zu besuchen, unsicher, ob sie nach Frankreich zurückkehren würde. Trotz allem, was sie während ihrer Kindheit in einem Land unter zaristischer Herrschaft erlebt hatte, glaubte sie immer noch, dass sie in Polen in ihrem gewählten Bereich arbeiten könnte. Ihre Hoffnungen wurden zunichte gemacht, als ihr ein Studienplatz an der Krakauer Universität verweigert wurde, weil sie eine Frau war. Pierres herzliche Briefe – und sein Angebot, selbst nach Polen zu ziehen – halfen ihr, sie davon zu überzeugen, dass sie in Paris Naturwissenschaften studieren und promovieren sollte und nicht nach Polen zurückkehren sollte.
Marie wiederum überzeugte Pierre, seine Magnetismusforschung niederzuschreiben und seinen Doktortitel zu erwerben. Obwohl Pierre ein international bekannter Physiker war, war er in der französischen Wissenschaftsgemeinschaft ein Außenseiter, der kein Interesse an Ruhm hatte. Er hatte in den letzten 15 Jahren wichtige Forschungen in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen durchgeführt, sich jedoch nie die Mühe gemacht, einen Doktortitel abzuschließen. Auf Maries Drängen hin schrieb er seine Forschungen zu den verschiedenen Arten von Magnetismus nieder und fügte einen Vortrag über den Zusammenhang zwischen Temperatur und Magnetismus – heute bekannt als Curies Gesetz – bei. Im März 1895 wurde ihm der Doktortitel verliehen. An der Städtischen Schule (ESPCI) wurde Pierre zum Professor befördert und seine Lehraufgaben wurden erweitert; Allerdings wurde sein Labor nicht besser.
Ein Kollege nannte Marie „Pierres größte Entdeckung“; Dennoch passte es perfekt für beide. In Pierre hatte Marie eine neue Liebe, einen Partner und einen wissenschaftlichen Mitarbeiter gefunden, auf den sie sich verlassen konnte. Sie heirateten am 26. Juli 1895 in einer einfachen Zivilfeier im Rathaus von Sceaux, wo Pierres Eltern lebten. Anstelle eines Brautkleides trug Marie ein praktisches dunkelblaues Ensemble, das ihr viele Jahre lang als Labor-Outfit dienen sollte. Von dem Geld, das sie als Hochzeitsgeschenk erhalten hatten, kauften sie ein Paar Fahrräder und unternahmen für ihre Flitterwochen einen Fahrradausflug entlang der Küste der Bretagne und in die französische Landschaft. Diese langen, abenteuerlichen Radtouren würden zu einem beliebten Zeitvertreib und einer Möglichkeit zur Entspannung nach langen Stunden im Labor werden.
Während Pierre in den nächsten zwei Jahren seine Arbeit fortsetzte, schloss Marie ihre Forschungen zu den magnetischen Eigenschaften von Stählen ab. Ihre endgültigen Ergebnisse übermittelte sie kurz vor der Geburt ihrer ersten Tochter IrèneSeptember 1897. Marie begann, nach einem Forschungsthema zu suchen, das ihr den Doktortitel in Naturwissenschaften einbringen würde. Bisher hatte noch keine Frau auf der Welt diesen Abschluss gemacht.