Curie-t ifjúkorában orvos apja oktatta, s 14 éves korára szenvedélyévé vált a matematika. Különösen a térgeometriában volt tehetséges, ami későbbi krisztallográfiás munkáiban sokat segített. A Sorbonne-ra 16 évesen jelentkezett, 18 évesen megkapta természettudományos licenciátusát, s 1878-tól az egyetem laboratóriumi munkatársa lett. Első munkái a hőhullámok hullámhosszára vonatkozó számítások voltak. Ezt igen fontos kristálytani vizsgálatok követték, amelyekben bátyja, Jacques is részt vett. A kristályos anyagok szimmetriatörvények szerinti eloszlása vált egyik fő érdeklődési körévé. A Curie fivérek a piroelektromosságot a jelenséget felmutató kristályok térfogatváltozásaival hozták kapcsolatba, így jutottak el a piezoelektromosság felfedezéséhez. Pierre később megalkotta a szimmetriaelvet, amely szerint adott fizikai folyamat nem mehet végbe olyan környezetben, ahol a folyamatnak nincs bizonyos minimális disszimmetrikus jellege. Továbbá, ez a disszimmetria nem lelhető meg az okozatban, ha nem volt eleve jelen az okban is. Ezután a különféle fizikai jelenségek szimmetriájának leírásával kezdett foglalkozni.

 Curie-t 1882-ben kinevezték a párizsi Fizikai és Ipari Kémiai Iskola igazgatójává, de közben folytatta saját kutatásait is. A csillapított mozgások hosszas tanulmányozása eredményeként sikerült tökéletesítenie az analitikai mérleget, s olyan aperiodikus mérleget fejlesztett ki, amelyről a legutolsó súlyegység értéke közvetlenül volt leolvasható. Ezt követték a mágnesességgel kapcsolatos híres kutatásai. Doktori disszertációja tárgyául annak vizsgálatát választotta, hogy vannak-e átmeneti állapotok a mágnesesség három ismert típusa - a ferromágnesesség, a paramágnesesség és a diamágnesesség - között. A mágneses együtthatók tanulmányozásához 0,01 mg tömeg mérésére képes torziós mérleget fejlesztett ki, amelynek egyszerűsített változatát még ma is használják (Curie-Chènevau-féle mágneses mérleg). Felfedezte, hogy a paramágneses testek közti vonzás mágneses együtthatója fordítottan arányos az abszolút hőmérséklettel - ez a Curie-törvény. Ezután párhuzamot vont a paramágneses testek és a tökéletes gázok közt, majd ennek folyományaként a ferromágneses anyagok és a kondenzált folyadékok között is.

 A paramágnesesség és diamágnesesség Curie által bebizonyított teljesen eltérő jellegére később Paul Langevin adott elméleti magyarázatot. Curie 1895-ben megvédte disszertációját, és elnyerte a tudományok doktora címet.

 1894 tavaszán megismerkedett Marie Sklodowskával; házasságkötésük (1895. júl. 25.) világra szóló közös tudományos sikerek kezdetét jelezte. Munkájuk első nagy eredménye a polónium (1898) és valamivel később a rádium felfedezése volt. Henri Becquerel 1896-ban felfedezte a radioaktivitást. A jelenség felkeltette Marie Curie érdeklődését, ezért Pierre-rel együtt nekilátott a szurokérc nevű ásvány tanulmányozásának, minthogy ennek az anyagnak a fajlagos aktivitása nagyobb a tiszta urániuménál. Marie-val azon dolgoztak, hogy tiszta anyagokat állítsanak elő az ércből - ezt a valójában komoly ipari erőforrásokat igénylő feladatot a házaspár viszonylag kezdetleges eszközökkel valósította meg. Pierre elsősorban az új sugárzások fizikai tanulmányozásával foglalkozott (a fény- és vegyi hatásokat beleértve). A mágneses tereknek a rádium által kibocsátott sugárzásra gyakorolt hatását vizsgálta, s bebizonyította, hogy e sugárzásban pozitívan és negatívan töltött, valamint semleges részecskék is vannak; Ernest Rutherford ezeket később alfa-, béta- és gammasugaraknak nevezte el. Pierre ezt követően a sugárzásokat kalorimetriás módszerekkel tanulmányozta, s a rádium élettani hatásainak megfigyelésével megteremtette a rádiumkezelés alapjait is.

 Pierre Curie visszautasított egy állást a Genfi Egyetemen, hogy folytathassa közös munkáját Marie-vel. 1900-tól kinevezett előadóként, 1904-től pedig professzorként tanított a Sorbonne-on. Miután 1903-ban Marie-vel közösen elnyerte a Royal Society Davy-érmét, és Becquerellel megosztva ők hárman kapták meg az 1903. évi fizikai Nobel-díjat, 1905-ben a francia Tudományos Akadémia is tagjává választotta. Pierre Curie-t 1906-ban halálra gázolta egy lovaskocsi a párizsi rue Dauphine-en. Kivételes tehetségű fizikus volt, a modern fizika egyik megalapítója. Összes műveit 1908-ban adták ki.

 Bibliográfia. Alapvető életrajza Marie Curie Pierre Curie (1923) c. műve. Eugénie Cotton, a Les Curies (1963) c. könyv szerzője Marie Curie tanítványa volt; művében felidézi a Curie családdal kapcsolatos emlékeit, és értékeli tudományos eredményeiket.