法國政府似乎也為這個突然襲來的悲劇所震動，皮埃爾的葬禮舉行後的第二天，法國政府提議給居裡的遺孀和遺孤一筆國家撫恤金，讓她們的生活有保證，但居裡夫人斷然拒絕了。她說：「我不要撫恤金。我還年輕，能掙錢維持我和兩個女兒的生活。」索爾本有意留居裡夫人在學校裡工作，可是給她什麼頭銜？叫她在哪個實驗室裡工作？皮埃爾去世了，他的講座按理應當取消，與講座同時設立的實驗室也應當撤消。
那麼，居裡夫人應該去哪裡呢？以居裡夫人如此高的學術地位，如何安排才能讓她和大家都滿意，並且也能讓大學當局可以順利通過呢？或者保留實驗室，可是到哪裡能找一個能夠領導皮埃爾·居裡實驗室的教授？皮埃爾生前的一些親朋好友，如雅克、約瑟夫、古依、佩韓聚在一起，商定了一個方案，並通知了索爾本理學院：居裡夫人是唯一能夠繼續主持皮埃爾講座的法國物理學家，講授皮埃爾開設的「關於放射性」的課程，沒有誰比她更有條件、更適合。索爾本大學應該趁此機會打破固有的傳統，任命居裡夫人為教授。任命一位女性為世界著名學府的教授？在巴黎大學的歷史上，這還是從來沒有過的事情。這件事驚動了教育部長白裡安，驚動了理學院和大學當局。經過一番爭論，在貝特洛、阿佩爾和副校長李亞爾等人的極力支持下，當局最終採取了開明的行為，巴黎大學打破了自己的傳統，請居裡夫人來講授皮埃爾開設的物理學課程，但名義上是「代課教師」。決議如下：「聘請巴黎大學理學院實驗室主任、理學博士斯可羅多夫斯基·居裡夫人代授該學院物理學課程。」這是法國第一次把最高教職給了一位女性。沉默寡言、面色蒼白的居裡夫人得知自己獲得這項特殊榮譽時，只簡單地說了一句話：「我試一試吧。」
然而，無論皮埃爾的去世對居裡夫人的打擊有多麼大，她都不能就此沉淪下去，因為「居裡夫婦」那未完成的事業和夢想，還要靠她，居裡夫人，去一一完成和實現。1906年的夏天到了，居裡夫人調整好心情，投入到科學工作中，試圖尋找寄託。而且，她也必須開始準備索爾本的課程，以便在開學時接好皮埃爾的班。不過，大學當局決定由居裡夫人接替皮埃爾空出來的位置，講授大學課程，雖說是「代授」，但這仍然是在法國沒有先例的事情，因此，這件事遭到了許多思想守舊的人的反對。有人認為，居裡夫人之所以能在科學研究中取得一定的成績，那是因為皮埃爾的指導和鼓勵。甚至有人說：「等著瞧吧，用不了兩年的時間，這位夫人就會像影子一樣消失在大學講臺上！」居裡夫人本來並不在意名利和地位，但是這些帶著有色眼鏡的言論不僅傷害了她，也傷害著去世的皮埃爾。於是，為了接替好皮埃爾的工作，居裡夫人搜集了皮埃爾與講課有關的所有筆記和書籍，全神貫注地投入到了準備工作中。
居裡夫人走上索爾本大學講臺的這件事，不僅僅是科學家、教授們關心的事情，而且也是巴黎市民十分感興趣的事。當時巴黎的許多報紙都刊登了這則消息，《新聞報》報導說：「居裡夫人，這位不幸去世的著名學者的遺孀，已正式受聘繼任她丈夫在索爾本的教席……居裡夫人在開始的第一課中，將闡述關於氣體中離子的學說，並探討放射性現象。」1906年11月5日，儘管通告上已經講明課是在下午一點半開始，但中午就有人擁到理學院階梯教室門口等候。一點整，有一百二十個座位的階梯教室已經座無虛席，連走廊裡也站滿了人。有人擠不進來，就站在索爾本的廣場上。一時二十分，理學院院長阿佩爾站起來向大家宣布：根據居裡夫人的意願，不需要就職儀式，也不發表致詞。十分鐘後，身著黑色外套的居裡夫人從側門步入教室，走上講臺，教室裡的人激動地鼓起掌來，向她表示最真切的敬意。居裡夫人微微地點了點頭，表示致意，然後站在那裡，雙手用力撐著那張放滿了儀器的長桌，等待掌聲停息。
居裡夫人明白，這些掌聲不單是獻給她，也是獻給去世的皮埃爾的。她竭力抑制住內心的激動，目視前方，開始講課：「綜觀近十年來物理學的發展，電和物質概念中發生的變化，使我們感到驚異……」大家原以為她一定會從讚揚她的前任皮埃爾的工作開始，但她卻對可能會引起人們同情的往事隻字不提，她只是從皮埃爾上次講完的地方接著往下講。當講課結束時，教室內響起了經久不息的熱烈掌聲，連大門外許多不能入場的聽眾，都可以清楚地聽到掌聲。對於巴黎大學的教職，居裡夫人儘自己最大的努力去做好。同時，在失去了居裡先生以後，居裡夫人還必須把他們共同研究的工作繼續下去，深入對鐳的研究。 1907年，居裡夫人又提煉出四百毫克的氯化鐳，並再次確定了鐳的原子量。她在這一年發表的《論鐳的原子量》一文中寫道：「1902年，我發表了用九十毫克氯化鐳對鐳的原子量進行測量的結果。從那時起到現在，從多次礦石處理中又得到數百毫克看來很純的鐳鹽。我做了純化工作之後，獲得了四百毫克很純的鐳鹽，這樣，在比上次好得多的條件下，我對鐳的原子量重新進行了測定。」
就在這一年，為了讓女兒們的生活過得好一些，也為了讓老居裡大夫得到好一些的照顧，居裡夫人舉家遷到了梭鎮，皮埃爾和她戀愛時住的地方，她想離皮埃爾近一些。1908年，居裡夫人被巴黎大學聘為「實任教授」，獲得與皮埃爾生前完全同等的地位。她在大學教授放射學，是世界上第一位開設這門課程的人，也是當時唯一能教授這門課的人。她還整理了丈夫的遺稿，編成了一本六百頁的書，書名叫《皮埃爾·居裡著作集》，該書1908年出版，前面有皮埃爾的照片，居裡夫人親自寫了序言，追述皮埃爾的一生，惋惜他的英年早逝。1910年，居裡夫人終於成功地提煉出了純金屬鐳。她把提煉出的二十一毫克純金屬鐳封存入一支玻璃試管內，然後送往巴黎的賽福爾國際度量衡標準局。這就是後來國際通用的計量標準。同時，居裡夫人整理出放射性元素蛻變的系統關係，發表了《論鐳放射性係數的測定》《論金屬鐳》等四篇論文。她還寫成並出版了《放射學專論》一書，這套兩卷本專著共九百七十一頁，包括了發現鐳以後八年來她在這一領域所獲得的知識。
隨著在科學研究上不斷取得的進步，居裡夫人個人的名譽日見隆盛。在1910年以前她已經獲得了二十二個名譽頭銜，其中包括六個國外科學院的院士，如瑞典皇家科學院、聖彼得堡帝國科學院等。1911年，為了推動實驗室的發展，居裡夫人申請成為法國科學院院士。儘管居裡夫人的成就已經毋庸置疑，但是在法國科學院，認為女性不能當科學院院士的守舊派佔了絕大多數，居裡夫人以一票之差，被擋在了科學院的大門外。儘管在法國國內，居裡夫婦一直飽受排擠，但是在國際上，他們的成就卻為科學界所尊崇。這年10月29日，在比利時的布魯塞爾召開了第一屆索爾維會議，居裡夫人也被邀請參加了這次會議。索爾維會議是比利時著名企業家索爾維在1911年首倡召集的國際物理學會議，會議由他所創立的國際物理研究所主持召開。每次會議由索爾維出資召集二十名左右世界上最著名的物理學家，討論當前物理學的前沿問題，會議地點均在比利時首都布魯塞爾。1911年第一次索爾維會議的主題是「輻射理論和量子」。在這次會議上，除量子論外，愛因斯坦的「光子理論」也是會議討論的重點。儘管大多數科學家強烈反對這種理論，但居裡夫人卻十分支持愛因斯坦。