玛妮雅像所有杰出的物理学家那样在实验室里勤奋地工作着。她已是一个研究员，并且获得了两个硕士学位，曾发表了有关淬火钢磁化的论著。她今后进一步的奋斗目标就是学者们所渴望的博士学位了。但是，要想获得博士学位，就必须有所发现，解决某一个尚未解决的问题。而世界上还未解决的问题很多，有些问题可能耗尽你毕生的精力，研究了一辈子，结果仍还是没法解决。在这茫茫的未知世界里，玛妮雅将去探究什么呢？
玛妮雅踌躇了好几个星期。她必须选一个可以充分发挥的新颖的研究题目。从这里体现了她特有的性格：走最艰难的路。玛妮雅翻阅了科学院的材料。在近期物理发明的总结报告中，有一份年轻学者柏克勒尔一年前公布的实验报告。比埃尔和玛妮雅都是熟悉那些实验的。现在玛妮雅要对它进行专门的研究。
柏克勒尔在研究稀有金属盐——铀盐的时候，发现它在黑暗中能放射出一种射线，这种射线像伦琴射线一样，能对感光胶片和验电器起作用。不同的是铀盐的射线是自发产生的，不需要任何外界刺激。
玛妮雅决定研究这些射线的性质和来源，把这个作为自己博士论文的题目。经过几周的研究，玛妮雅得出了结论：铀的辐射同含铀化合物的化学组成没有关系，也不是由光照或温度等外界因素决定的，这种辐射是一种原子特性。她又进一步联想到：柏克勒尔刚好在铀身上发现了这一特性，这也许完全是偶然的。有谁知道，其他元素是不是也会释放这种射线呢？
玛妮雅开始检验所有已知的化学元素。结果发现，除了铀以外，还有钍的化合物也释放这种奇特的射线。玛妮雅建议把这种辐射现象叫做“放射性”，把钍和铀这些有辐射能力的元素叫做“放射性元素”。进一步的实验出现了完全意外的结果：沥青铀矿石的放射性远比预计的强烈得多，事先的预计是根据这种矿石所含的数量做出的。在这种情况下，玛妮雅首先想到，可能是自己弄错了。但玛妮雅上百次地重复这个实验，得到的是同样结果。这时候她作出了一个大胆的假设：沥青铀矿石中，还含有另一种放射性很强的元素。这个重要发现，使比埃尔也暂时停止了自己的晶体研究工作，积极投入了对新元素的研究。
居里夫妇认为，新元素在沥青铀矿石中的含量，一定是极其微小的，可能只有百分之一，所以科学家们一直没有发现它（后来的试验证明，这种未知的元素在沥青铀矿中还占不到百万分之一）。化学分析又给他们带来了新的意外，所有实验证明：沥青铀矿石中不只是存在一种，而是存在两种新元素。
1898年7月，居里夫妇已经发现了两种新元素中的一种。
比埃尔说：“你应该给它起个名字！”
玛妮雅像往常一样，总是首先想到自己的祖国。她说：“我们就叫它钋吧！”
1898年7月，居里夫妇在给科学院的报告《论沥青铀矿石中新的放射性物质》里是这样写道：“我们认为，在我们从沥青铀矿石中提出的物质中，还包含一种未知的元素，分析它的特性，得知它是和铋同族的元素。如果这个新金属的存在被证实的话，那我们建议：以我们两人中一个人的祖国的名字来命名它，把这个新金属叫‘钋’。”
选择这个名称说明，虽然玛妮雅已经成为法国人和法国物理学家，但她从没失掉对祖国的热爱。
在1899年1月5日和10月17日玛妮雅的两段日记之间，我们看到了一段值得注意的记载：“……上述事实使我们做出如下判断：这种新的放射性物质中，存在着一个新元素，我们建议把这个元素叫做‘镭’。”
“这种新物质中肯定还含有较大数量的钡，但尽管如此，它的放射性还是很强，由此可见，镭的放射性必定是巨大的。”
发现了两个新的放射性元素，对年轻的玛妮雅来说应该满意了。但她把这仅仅看成她工作的开始。她又为自己提出了第二个任务：拿到纯净的镭。
人们都觉得她不可能完成这个任务，沥青铀矿石中镭的含量少得可怜，要想把它分离出来，需要加工几吨重的矿石才行。沥青铀矿是非常珍贵的矿物，在欧洲，只有捷克有这种矿物，那里正在开采。
天才的想象力帮助了居里夫妇，他们估计，从沥青铀矿石中提取了铀以后，钋和镭的成分在矿渣中仍旧保留着。幸而在捷克，这种废矿渣堆满了沙荒地。由于维也纳科学院的说情，奥地利政府宽厚地同意让出几吨废矿渣，来满足这两位“怪癖人”的需要。
剩下的就是要找一所合适的房子，以便在里面加工提炼沥青铀矿渣中的新元素。比埃尔寻找了好长时间，终于在理化学校的校园里找到了一所被遗弃的木板房。房子里面没有地板，直接露着泥地，上面的玻璃房顶残缺漏雨。
终于有一天，渴望已久的沥青铀矿渣运到了。急得发抖的玛妮雅再也按捺不住了，一定要立刻打开口袋，看看自己的宝贝。她剪断绳子，解开厚布口袋，立刻就把双手插进了深棕色的矿渣中。镭就藏在里面。这种矿石渣即使堆积如山，玛妮雅也要从中把镭找出来。沥青铀矿渣看上去像晒干了的泥沼，像灰尘一样。
后来，玛妮雅回顾这场持续4年之久的夺镭之战，她认为那是她和比埃尔一生中最英勇的时刻。实验开始后的第一年，他们两人就被迫进行了分工，玛妮雅承担的是比较繁重的适于男人干的工作。比埃尔在屋里的长桌旁，用物理仪器检查镭的特性；而玛妮雅在院子里，穿着被酸腐蚀坏的旧工作服，在熏眼和呛嗓子的烟雾中，忙于提炼纯镭盐。后来玛妮雅自己写道：
我每一次炼制20公斤左右的材料，就会使整个棚屋塞满了装溶液和沉淀渣滓的大罐子。搬挪容器，倾倒溶液，在铁锅边一连几小时地搅拌溶浆，可真不是一件容易的事。
洛蒙街的棚屋里，夏天，由于房顶是玻璃的，闷热得像温室。冬天——不知究竟是雨水还是严寒更可怕些。
但是，就在这个破旧简陋的棚屋里，度过了我们生活中最幸福的年代，我们的全部精力都用在了工作上。有时候我一整天都在院子里搅拌煮沸的溶液，使用的搅拌棍跟我的个子一样高。到傍晚，我累得连站也站不住了。
他们沉醉于同一个思想，跟顽固的金属进行斗争。时间仿佛流水一样，一天天、一月月、一年年，不停地流逝着。工作的第一阶段也是最繁重的时期结束了。下面，她把自己的工作从院子里搬进了实验室。但是新的困难又来了：这座破棚屋根本不适于做精密的化学试验。大风、灰尘和雨水曾不止一次地破坏了一整天的劳动成果。但玛妮雅想要得到纯净的镭盐，就一定要得到它。她不顾疲劳，蔑视困难，甚至也不怕自己知识不足。正是知识不足又加重了她的负担。不管怎么说，玛妮雅有信心。经过45个月的鏖战，玛妮雅终于在1902年提炼出1/10克纯净的镭盐。这个新生金属的原子量为226.在黑暗中，它能放射出十分强烈的光芒，借此完全能够看书。镭的放射性是持续不断的，根本不需要外界刺激。镭还含有极大的热能，如果与同等数量的煤相比较，不知道要大几十万倍。玛妮雅把装有镭的玻璃管放在铅盒里保存，因为只有铅能挡住镭的射线。
镭的发现，在物理学上，从根本上改变了若干基本原理。在外科学上，产生了对放射现象来源的大胆设想。在地质学上、气象学上，它解释了许多以前解释不通的现象。镭还有医疗作用，尤其是可以用它来治癌。在此以前，医学界不知道任何治癌手段。所以，这个重大发现轰动一时。
镭的用处真是太大了，但如何获取镭，这个秘密只有居里夫妇知道。许多人都建议他们申请生产这种金属的专利权。只有垄断发明成果，才能使发明人获得最大利益。镭的生产已迫在眉睫，必须作出抉择：要么公布实验结果，要么申请专利。专利权能使他们得到财富、自己的实验室和从事科学事业的条件。但玛妮雅不假思索地拒绝了申请专利的建议，她认为这种想法违备“科学精神”。她毫无保留地公布了提取镭的全过程，并且对所有咨询此事的人复信指导。
1903年6月25日，玛妮雅获得了物理博士学位。11月，英国授予比埃尔和玛妮雅戴维金质奖章。12月10日，斯德哥尔摩科学院颁发诺贝尔物理奖金，一半授予柏克勒尔，一半授予居里夫妇，以表彰他们的伟大发现。
他们的工作条件仍很艰苦，还是在那座被遗弃的棚屋里，玛妮雅提炼出了第一克镭。它比最贵重的首饰还要昂贵，价值约为75万金法郎，但玛妮雅却毫不犹豫地把它贡献了出去。她如今成了记者和摄影师追踪的对象，她工作的棚屋里的一切都成了拍摄对象。她开始抱怨，她的科学计划需要她避开这些打扰。荣誉并没有给居里夫妇带来他们渴望已久的东西——实验室和献身于科学工作的条件。比埃尔直到获得了诺贝尔奖金以后，巴黎大学才不得不在1905年11月把物理讲座的位置交给他，又经过许多次的奔波和挫折，他们终于得到两间大厅做实验室。大学任命玛妮雅为实验室主任，同时指定了3名助手。
居里夫妇同他们的棚屋依依惜别，告别那满是潮湿水印的陈旧墙壁，也就告别了他们生活中最美好的岁月。在新的实验室里，他们全力以赴地投身于科学工作，研究工作突飞猛进。可就在一切都在好转的时候，如晴天霹雳一样，比埃尔在大街上被一辆载货马车夺去了生命。可怕的打击令玛妮雅呆若木鸡。同时人们也在关心另外一件事：谁能接替比埃尔在巴黎大学的物理讲座？谁来完成比埃尔开始的“关于放射性”的课程？又有谁能比玛妮雅更有条件、更合适呢？
巴黎大学决定破格让玛妮雅来讲授比埃尔才开始不久的课程。沉默寡言、内心沉痛的玛妮雅在得知自己获得这个特殊荣誉时，只简单地说了一句话：“让我试试吧。”
在悲痛的日子里，日记和科学工作成了玛妮雅的寄托，同时她收集了比埃尔所有的笔记和材料，全神贯注地准备课程。1906年11月5日，所有的报纸在几天前就宣传玛妮雅将在这一天开始讲课。天哪，那个小阶梯教室被挤得水泄不通，所有的人都要看看这位巴黎大学的第一位女教授，镭的发明者、著名学者的遗孀是如何讲第一句话的，她的第一句话会感谢部长吗？感谢大学吗？她要提到比埃尔吗？
铃声响了，讲坛深处的门打开了，居里夫人在暴风雨般的掌声中出现。她朝讲台走去，轻轻点一下头，表示致意，掌声停止了，她站在那里，脸色苍白，穿一身黑色服装，一种难以形容的激动笼罩了整个课堂。玛妮雅目视前方，开始讲课：“综观近十年来物理学的发展，电和物质概念中发生的变化，使我们感到惊异……”玛妮雅从比埃尔最后中止的一句话，开始了自己的课程。
1908年，玛妮雅整理出版了比埃尔的著作。以后，她自己把8年来的研究成果写成一本著作《论放射性》。在这部著作的扉页上，只有比埃尔的照片，她是谦逊的，认为印上自己的照片很多余。
1910年，大型镭研究所建成了，其中一个研究放射学的实验室就由玛妮雅领导，她与另一个研究镭的医疗作用的实验室主任合作开展工作，她又一次投身于这项研究。
1911年12月，玛妮雅由于在化学方面所做的工作，第二次获得诺贝尔奖金。这时她的健康状况很糟，急需一次肾手术，但为了出席一次物理学会，手术一直推迟到第二年的3月份。
1911年，华沙科学协会任命玛妮雅为名誉会员，他们热切地盼望玛妮雅能回到祖国主持科研工作，因为人们知道她强烈地热爱着波兰，她甚至后悔没能用自己祖国的名字命名她发现的第二个更重要的元素。然而，玛妮雅是从不感情用事的，巴黎的镭学研究所的建设正在进行之中，她也不能抛弃她和比埃尔毕生奋斗的结晶呀。她答应在国外给祖国的实验室以指导。
1913年7月，巴黎的镭学研究所落成了。在楼房的正面墙上用石头镌刻着：
“镭学研究所——居里馆”
1914年战争爆发，一切计划都化为泡影，巴黎面临入侵的威胁，玛妮雅关闭了实验室。她按照自己的想法，搞来了20部私人汽车，组织了一个流动X光透视急救队，亲自到凡尔登前线为伤员透视。学者的冷静和一丝不苟以及护士那种真诚体贴的精神，在玛妮雅的身上完全融为一体。不久，整个前线都认识了玛妮雅的遍体鳞伤的汽车，战士们亲切地称它为“小居里”。她还建立了220个透视站，并且为这些透视站培训了管理干部。
战争终于结束了。一天早上，著名的美国女记者麦伦妮夫人出现在玛妮雅的实验室中，从交谈中她得知，著名的镭的发现者甚至没有一克镭，也买不起一克镭来继续从事研究工作，这令她十分惊诧，她以为玛妮雅会从采用她的方法生产镭的人那儿得到许多钱呢。“镭不应该使任何人发财，它只是一种元素，是属于大家的。”玛妮雅的这句话让麦伦妮夫人感动。她问：“如果让你在世界上所有的东西里任选一样您喜欢的，您会选什么呢？”玛妮雅说：“我需要1克镭。”麦伦妮夫人认为全世界的人都应向这位高尚的妇女送上一件礼物。美国人崇敬居里夫人，那么美国人民难道不能向她赠送这样一份礼物吗？
一年后，在这位蛮有气魄的女记者的努力下，玛妮雅被邀请去美国，从总统手上亲自接过这份礼物。在美国，玛妮雅充分感到美国人民的盛情，感到自己是属于全世界的。在捐赠礼物的过程中，有这样一个不容忽视的细节：当玛妮雅看到赠送的证书时，她当场声明证书必须修改。“如果按现在这种说法，就意味着我死后这克镭将成为私人财产，也就是我女儿的财产，这可绝对不行，去找个公证人来。”那时候天已很晚了，费了很大劲才找到公证人把证书作了修改。
这次美国之行，让玛妮雅百感交集。那儿有精良的科学实验设备，有那么多采用镭进行医疗的医院，而1921年的法国还没有一所专门治癌的医院。波兰就更无从谈起了，那里甚至连镭学研究所都没有。这不免引起玛妮雅一些不愉快的联想：如果当初她和比埃尔申请了专利权，那么用所得资金在法国和波兰该能建起多少个实验室、研究所和治癌医院呀？！我们抛弃这笔财富是对的吗？在日记里她作了这样的回答：“尽管如此，我仍然深信我们是对的。人类是需要幻想家的，这种人醉心于发展一种大公无私的事业，因而无暇关心自己的物质利益。”
她从切身的经验中得知，这些学者们，由于轻视物质利益，付出了多么高昂的代价。于是她尽一切努力，为这样的学者们创造一个使他们“摆脱物质忧虑，能专心从事研究”的生活条件。她以最大精力从事国际科学补助金组织工作。
从美国回来后，她一直惦记在华沙建设镭学研究所。为此，她竭尽全力。这时，美国第二次向玛妮雅赠送了礼物——1克镭。她代表波兰向美国表示了谢意。
曾在1920年，医生警告她有丧失视力的危险。白内障日益严重，需要手术，但手术又必须两三年之后才能做。将近3年时间，她生活在浓厚的迷雾之中，除了她的亲人，她不愿让人知道她的秘密。她绞尽脑汁，掩盖自己的病情。把每个仪器都想出一个彩色标志，找来一个特殊的放大镜。这一切都没逃过热爱她的学生们的眼睛，但他们都保持缄默。几年之中，她动了4次手术，但只要一取下绷带，她就开始使用自己伤残的视力，她不能离开实验室，她认为最可怕的是不能从事科学工作。她藐视日益加剧的疲劳感、风湿痛和令人烦躁的耳鸣。终于在1934年春天里的一天，她感到疲惫不堪，勉强同意卧床休息。医生的论断结果是她患了恶性贫血，已经不可救药。
7月4日凌晨，居里夫人与世长辞了。尸体解剖证明：导致她死亡的罪魁祸首就是镭。多年来同这种放射性物体打交道，使她的身体受到了极大损害。
镭的发现使人类对世界的认识发生了翻天覆地的变化。居里夫人的一生是伟大的，在生活中她百折不挠，无所畏惧，把一生都献给了科学事业。
