Pierre Curie døde i en trafikkulykke i Paris i 1906. Hans død var et stort slag for henne og innebar også et vendepunkt i hennes karriere idet hun overtok hans professorat ved Sorbonne-universitetet og dermed ble den første kvinnelige professoren i historien. Hun møtte mange fordommer, men hun mottok likevel nobelprisen i kjemi. Hun hadde nemlig klart å fastsette radiums atomvekt.