Utalentowany fizyk, profesor Miejskiej Szkoły Fizyki i Chemii Przemysłowej w Paryżu.
W 1894 roku poznał Marię Skłodowską, studiującą wówczas na Sorbonie. Maria tak wspominała po latach pierwsze spotkanie z Piotrem: Uderzył mnie wyraz jego jasnego spojrzenia. Jego sposób mówienia, nieco powolny i rozważny, prostota, uśmiech – poważny i młodzieńczy zarazem. Piotr, zdeklarowany kawaler, pragnął poświęcić się wyłącznie nauce. Jednak po kilkumiesięcznej znajomości z Marią zmienił zdanie. Maria i Piotr wzięli skromny ślub cywilny 26 lipca 1895 roku. W liście do siostry Bronisławy napisała: Męża mam najlepszego, jakiego można wymarzyć i nawet nie sądziłam, abym podobnego znaleźć mogła, to prawdziwy los na loterii wygrany, im dłużej żyjemy ze sobą, tym nam ze sobą lepiej.
W ciągu zaledwie kilku lat państwo Curie zrewolucjonizowali światową naukę. Ich wspólne osiągnięcia w badaniach nad zjawiskiem promieniotwórczości zaowocowały w 1903 r. zgłoszeniem kandydatury Piotra do Nagrody Nobla. W liście skierowanym do Szwedzkiej Akademii Nauk Piotr zgodził się kandydować jedynie wspólnie z żoną. Ultimatum przyjęto i wkrótce świat dowiedział się o pierwszym Noblu przyznanym kobiecie. Lojalność Piotra pozwoliła Marii wyjść z cienia męża.
Piotr i Maria spędzili ze sobą 11 lat. 19 kwietnia 1906 r. profesor Curie zginął pod kołami rozpędzonego wozu towarowego. Maria straciła towarzysza życia i pracy. Napisała wtedy: Nawet kaczeńce już nie są takie jak wtedy, słońce nie świeci jak dawniej.
Jesienią 1906 roku przyjęła propozycję Rady Wydziału Fizyki Sorbony objęcia katedry stworzonej dla Piotra: Jakież to smutne i beznadziejne! Byłbyś szczęśliwy, widząc, jak wykładam na Sorbonie, i ja sama zrobiłabym to tak chętnie dla Ciebie. Ale czynić to zamiast Ciebie… Och, mój Piotrze, czyż mogło przyśnić się coś bardziej okrutnego? – zapisała w dzienniku.