Quando suo padre, Pierre Curie, morì nel 1906 aveva nove anni e la sorella Eve soltanto due. Da adulta disse di dovere soprattutto a suo nonno paterno, Eugène Curie, il suo “amico incomparabile”, se crebbe una bambina serena e piena di curiosità. Così come disse che doveva a lui e alle lezioni che la madre, Marie Curie, assieme a un gruppo di colleghi della Sorbona, impartiva ai bambini, figli di colleghi, in una sorta di scuola alternativa a quella tradizionale se il suo interesse per la scienza nacque prestissimo. Durante quelle lezioni ebbe la fortuna di avere maestri eccezionali e un insegnamento basato su esperimenti scientifici realizzati sotto la loro guida.
Fu dunque naturale per lei proseguire gli studi nel solco tracciato dalla madre. Durante la guerra pur continuando a studiare all’università, insieme alla madre, compì diverse missioni nei servizi di radiologia dell’esercito.
Una volta laureata entrò all’Istituto del Radio fondato dalla madre dove approfondì gli studi sulla radioattività del polonio (scoperto dalla madre). All’Istituto conobbe il marito Frédéric Joliot col quale continuò le sue ricerche sulla radioattività. Frédéric era l’assistente particolare di Marie Curie all’Istituto.
Nell’eseguire vari esperimenti Irène e Frédéric scoprirono che, bombardando con particelle alfa emesse da un campione di polonio, altri elementi leggeri come il litio, il berillio e il boro, questi emettevano deboli radiazioni. A seguito di queste osservazioni, James Chadwick, nel 1932, scoprì che la radiazione emessa era costituita da corpuscoli elettricamente neutri e di massa pari a circa quella del protone: era la scoperta del neutrone. Un po’ delusi per aver mancato di un soffio la scoperta di questa particella, Irène e Frédéric proseguirono le loro ricerche e scoprirono che, utilizzando una sorgente di polonio e bombardando boro, alluminio e magnesio con particelle alfa erano in grado di produrre nuovi elementi, non esistenti in natura. Questi elementi poi si decomponevano spontaneamente in un periodo più o meno lungo emettendo elettroni positivi o negativi. Era il 1934, avevano scoperto la radioattività artificiale. Marie Curie, ormai malata e fragile, poté assistere alla loro scoperta e Irène ricorderà per sempre l’espressione della gioia immensa che provò quando con un contatore Geiger ascoltò i numerosi ‘toc’ con cui il contatore rilevava l’attività del loro primo elemento artificiale. Di lì a pochi mesi Marie Curie morì di leucemia nel sanatorio di Passy.
L’anno successivo, nel 1935, a Irène e Frédéric fu assegnato il Nobel per la chimica. Nello stesso anno, quello per la fisica fu assegnato allo scopritore del neutrone.
La scoperta della radioattività artificiale fu molto importante soprattutto per le applicazioni in biologia e medicina.
Intanto, pur continuando le loro ricerche, Irène e Frédéric davano spazio alle loro simpatie politiche. Negli anni ’30 Irène prese parte al movimento antifascista sostenendo i repubblicani spagnoli. Nel 1936 accettò per un breve periodo, soprattutto per sottolineare il ruolo delle donne nella società, il posto di sottosegretario di Stato alla ricerca scientifica nel governo del Front Populaire (una coalizione di partiti politici di sinistra che fu al governo tra il 1936 e il 1938). Anche Frédéric aveva a cuore la politica. Si era iscritto al Partito comunista francese e, anch’egli, sosteneva i repubblicani spagnoli contro Franco.
Nel giugno 1940 Parigi fu occupata dai nazisti di Hitler. Irène, ormai malata (aveva contratto la tubercolosi), nel 1944 abbandonò clandestinamente Parigi coi suoi due figli e si rifugiò in Svizzera, mentre Frédéric, restò a Parigi proseguendo le sue attività di membro della resistenza per contribuire alla liberazione ai nazisti.
Dopo la guerra, da progressista e profondamente contraria alla bomba atomica, Irène fece parte di numerosi comitati per la pace e per la parità di genere. Come già sua madre, per tre volte si candidò, senza successo, all’Académie des Sciences per cercare di far riconoscere l’uguaglianza delle donne in ambito scientifico.
Irène Curie dedicò i suoi ultimi anni alla creazione di un centro di ricerca capace di accogliere i grandi acceleratori indispensabili per la ricerca nucleare. Il suo programma è all’origine del Campus d’Orsay dell’Università Paris-Sud. L’Istituto di fisica nucleare fu inaugurato dopo la sua morte avvenuta il 17 marzo 1956 per una grave forma di leucemia.