Жизнь у Мари после получения места профессора началась непростая. Научное сообщество уже приняло ее как профессионала, но при этом абсолютно все хлопоты по дому все еще ее забота. Ей нужно готовить студентов и руководить ассистентами, но и одновременно воспитывать дочерей. А вдобавок ко всему на ее плечи ложится задача по созданию лаборатории, в которой изучали бы радиоактивность, и которой мог бы гордиться ее Пьер. Работы невпроворот!

В интересах семьи мадам Кюри переезжает в Со. Здесь удобно и ее пожилому свекру, и малолетним детям. Только самой Мари это жилье добавляет лишних полчаса к дороге до лаборатории. Из-за этого она не всегда успевает поесть и часто утомлена сильнее, чем хотелось бы. Ей часто нездоровится.

За развлечения в семье теперь отвечает доктор Эжен Кюри. Он много возится с внучками, обучает Ирен основам наук, приносит ей книги лучших французских писателей, например, своего любимого Виктора Гюго, пишет девочке смешные письма, когда она уезжает на отдых. Мари очень благодарна своему свекру и заботится о нем, как хотела бы заботиться о его сыне — своем Пьере.

Увы, семейная идиллия длится не так долго, как хотелось бы. 25 февраля 1910 года доктор Кюри умирает от воспаления легких, которым проболел целый год. Мари просит похоронить его в одной могиле с Пьером. И гробовщики выполняют ее необычную просьбу. Просит она оставить тут место и для себя. Ей хочется знать, что после смерти она воссоединится со своим мужем.

Тем временем Ирен и Ева растут так быстро. Мари старается обучить их всему на свете, даже тому, что упустила в юности сама из-за своего страстного увлечения наукой. Шитье, приготовление еды, работа в саду, а также гимнастические упражнения круглый год, плаванье и велосипедные прогулки летом и, конечно же, образование — за всем следит внимательная к мелочам мама, которую девочки называют Мэ.

В 1911 году Мари впервые везет дочек на свою родину — в Польшу. Они останавливаются у Брони и Казимежа в их санатории посреди Карпат. Мать водит девочек на прогулки в горы и учит ездить верхом на лошадях. Ирен и Ева растут самостоятельными и смелыми, хотя и не слишком общительными — в их доме, кроме родственников, редко бывают гости. На примере своей необычной матери они усваивают урок, что женщина может реализовать себя настолько же успешно, как и мужчина, и выбирать для себя любую интересную работу — не только заботу о семье и материнство. При условии, что ты делаешь свое дело хорошо, ты сможешь обеспечить себя, независимо от таких обстоятельств, как пол, возраст, происхождение и прочее.

Когда Ирен оканчивает начальную школу, Мари решает сама заняться ее дальнейшим образованием — ученая не хочет, чтобы ее дочь, как другие дети, просиживала бесконечные часы за школьной партой. Она стремится к тому, чтобы девочка не ждала сигнала об окончании урока, а мечтала, чтобы он поскорее начался. И пусть этих уроков будет немного, зато все они будут интересными, увлекают ее.

Так в голову мадам Кюри приходит идея договорится с коллегами-учеными, у которых есть дети примерно того же возраста, что и Ирен, и начать их обучать по своей системе. Раз в неделю каждый из родителей собирает детвору у себя в лаборатории или в университетском классе и рассказывает о своей науке. В помещении Школы физики и химии Мари обучает свой класс началам физической науки; элементарную химию в стенах Сорбонны детям преподает выдающийся ученый Жан Перрен; еще один физик — Поль Ланжевен знакомит их с тайнами математики. В программе обучения также иностранные языки, литература, история, рисование и другие творческие предметы. Дети в восторге от таких занятий, ведь им позволяют самим конструировать приборы, которые работают не хуже фабричных, показывают им опыты и дают их повторять, Мари учит их безошибочно считать в уме. Многие ученики необычного класса потом пойдут в науку и добьются в ней немалых успехов. Их обучение по системе Марии Кюри продлится всего два года и прервется из-за занятости преподавателей, но навсегда привьет любовь к познанию и умение работать, как настоящий ученый.

В письме своей племяннице Ганне Шалай (дочке Эли) Мари позже сравнит научный труд, в частности и труд вообще, с действиями гусеницы шелкопряда. Она наблюдала за ними, когда ее дочки своими руками поставили эксперимент по выведению этих существ. Мадам Кюри поразило, как сосредоточенно и самоотверженно трудились гусеницы, чтобы выжить и стать бабочками. «Бедняжка должна начать свой кокон, даже в том случае, когда она не сможет его закончить, и все-таки работает с неизменным упорством. А если ей не удастся закончить свою работу, она умрет, не превратившись в бабочку, — без вознаграждения. Пусть каждый из нас, дорогая Ганна, прядет свой кокон, не спрашивая зачем и почему», — таким было пожелание мадам Кюри всем людям.

Параллельно с экспериментом по обучению дочерей, Мари продолжает развивать свою лабораторию. Еще в самом начале работы, ученая отдает на нужды лаборатории грамм радия, выделенный ей и Пьером еще в самом начале исследований. Вещество стоит безумных денег, но Кюри по-прежнему считает, что оно должно служить интересам всего человечества, не только ее семьи. Сама мадам Кюри в деньгах не нуждается — кроме своих заработков с 1907 года она начинает получать ежегодные выплаты от американского предпринимателя Эндрю Карнеги. Тот разделяет ее позицию и безвозмездно отдает часть своей прибыли на развитие науки.

На основе своих исследований и наследия Пьера, Мари разрабатывает и начинает преподавать в Сорбонне первый в мире учебный курс о радиоактивности. Итогом этой работы становится научная книга «Руководство по радиоактивности», которая выходит в 1910 году. Это основной труд ученой, громадный том в почти тысячу страниц, в котором изложено только самое основное и важное из того, что собрано за почти полтора десятка лет исследований.

Многие начинающие физики хотят учиться у выдающейся исследовательницы. Некоторых особо талантливых Мари берет на содержание вне штата лаборатории — благо, деньги Карнеги покрывают все расходы. Особенно радуется она успехам Мориса Кюри — своего племянника. Но руководит молодыми учеными она не сама. Эта задача возложена на Андре-Луи Дебьерна.