To właśnie ci uczeni nauczyli młodą Skłodowską analizy chemicznej, którą później mogła wykorzystać przy pracach umożliwiających jej wyizolowanie radu i polonu.
Na początku 1890 r., zgodnie z wcześniejszą umową, Bronisława, która kilka miesięcy wcześniej poślubiła Kazimierza Dłuskiego (także lekarza), zaprosiła ją do swojego paryskiego mieszkania, oferując pełne utrzymanie. Maria jeszcze przez rok się wahała, dokształcała, udzielała korepetycji, aż na początku 1891 r. zdecydowała się wyjechać do Paryża, gdzie mogła uzyskać formalne wyższe wykształcenie.
Studia na Sorbonie i Pierre Curie thumb|Karta tytułowa pracy doktorskiej Marii Skłodowskiej-Curie z 1903 r. Naukę na Sorbonie rozpoczęła w listopadzie 1891 r. Jako przedmioty studiów wybrała matematykę i fizykę. Jej nauczycielami akademickimi byli , Henri Poincaré oraz Gabriel Lippmann – wybitni uczeni o światowej sławie. Życie i czas w Paryżu Maria dzieliła pomiędzy naukę i grę w amatorskim teatrze. To właśnie w czasie studiów podczas jednego z przedstawień pt. „Polska, która kruszy kajdany” poznała i zaprzyjaźniła się z 7 lat starszym pianistą – Ignacym Janem Paderewskim. 28 lipca 1893 r. otrzymała licencjat z fizyki z pierwszą lokatą, a rok później licencjat z matematyki z drugą lokatą.