Po ukończeniu studiów powróciła do Polski i prawdopodobnie w 1894 r. bezskutecznie starała się o stanowisko asystenta na Uniwersytecie Jagielońskim, aby uzyskać doktorat. O ile w tym roku rozpoczęto tam przyjmowanie kobiet na studia, to nie brano pod uwagę możliwości robienia przez nie doktoratów. Wróciła wówczas do Paryża, gdzie Gabriel Lippmann pomógł jej uzyskać stypendium, dzięki któremu podjęła badania naukowe nad magnetycznymi właściwościami różnych rodzajów stali. W tym samym czasie poznała u prof. Józefa Wierusza-Kowalskiego skromnego naukowca – o osiem lat starszego Pierre’a Curie. Był on wspólnie z bratem Jakiem odkrywcą piezoelektryczności, autorem „prawa Curie” i zasady symetrii, konstruktorem piezokwarcu i „wagi Curie”. Maria i Pierre szybko znaleźli wspólne tematy do rozmów. 26 lipca 1895 r. Maria Skłodowska i Pierre Curie zawarli cywilny związek małżeński. Podczas ceremonii towarzyszyli im tylko najbliższa rodzina i kilku przyjaciół. W podróż poślubną pojechali na rowerach – prezencie ślubnym od jednego z przyjaciół.