7 Kasım 1867 tarihinde Polonya'nın Varşova kentinde dünyaya geldi. Babası Wladislaw Sklodowski Varşova lisesinde fizik ve matematik öğretmeni iken annesi Bronislawa Sklodowski yatılı kız yurdu müdürüydü.[1] Ailesi, annesinin müdürlük yaptığı yurtta kalıyordu.
Sofia, Hela, ve Bronya isimlerinde 3 kız, Joseph isminde bir erkek kardeşi vardı. 1875 yılında ablaları Sofia ve Bronya tifüse yakalandı, Sofia 1876 yılının Ocak ayında ölürken Bronya iyileşti. 2 yıl sonra Marie'nin annesi verem sebebiyle öldü.[1][2] Gençlik yıllarında yaşadığı Varşova, o sırada Rus yönetimi altında, Rus Çarı II.
Aleksander tarafından yönetiliyordu. Ülkedeki eğitim sistemi nedeniyle kadınların üniversiteye gitmesi ya da teknik eğitim görmeleri için yurtdışına çıkmaları gerekiyordu.[2] Kardeşi Bronya ve Marie çalışıp para biriktirdiler, 1885 yılında Bronya Sorbonne'da tıp eğitimi almaya başladı.
Mezun olduktan sonra Marie'ye matematik ve fizik eğitimi alması için yardım etti.[2] 1891 yılında Paris'te ablasının yanında eğitime başlayana dek Varşova'da Endüstri ve Tarım Müzesi adı altında gizlice eğitim veren Polonya okulunda eğitim aldı.[1] Paris'e gidince önce ablasının yanında kalarak sonrasında ise küçük bir tavan arasında yaşayarak eğitimini sürdürdü.
3 Kasım 1891 tarihinde başladığı eğitimde[1] bir buçuk yıl sonunda sınıfının birincisi olarak fizik derecesi aldı. 1894 yılında ise ikinci derecesi olan matematiği de bitirdi. Bir sonraki hedefi ise öğretmenlik diploması alıp Varşova'ya dönmekti.[2]