《居里夫人》讲述了波兰女学生玛丽在1890年代前往巴黎索邦大学求学的故事。作为一名贫穷的物理系学生，玛丽是该专业中为数不多的女性之一，她的能力常受到质疑，但最终得以进入皮埃尔·居里的实验室进行研究。两位科学家在工作中相识相知，逐渐坠入爱河并结为夫妇。他们共同致力于科学探索，从一种特殊岩石中提取出一种新的化学元素，并将其命名为镭。然而，他们的研究过程充满艰辛，甚至一度面临失败的风险。尽管困难重重，玛丽和皮埃尔的坚持最终使他们成为世界知名的科学家。然而，皮埃尔在领取诺贝尔奖前不幸因车祸去世，给玛丽带来了巨大的打击。