Brał czynny udział we francuskim ruchu oporu. Po wojnie rozpoczął pracę we francuskim ośrodku badań jądrowych w Orsay, następnie został dyrektorem ośrodka. Był komunistą, od 1942 r. członkiem Francuskiej Partii Komunistycznej. W 1950 r. odsunięty od prac w Orsay, pracował jednak dalej w Collège de France, a po śmierci żony w 1956 objął katedrę fizyki na Sorbonie. Od 1950 r. do śmierci pełnił funkcję prezydenta Światowej Rady Pokoju. Sygnatariusz apelu sztokholmskiego z 1950 rokuDziennik Polski, rok VI, nr 91 (1861), Kraków 1 kwietnia 1950 roku, s. 1..
Członek wielu prestiżowych towarzystw naukowych. W 1946, pełniąc wówczas stanowisko komisarza do spraw energii atomowej, został odznaczony Komandorią Legii Honorowej. Od 1954 r. był członkiem zagranicznym Polskiej Akademii Nauk. W roku 1950 otrzymał Międzynarodową Stalinowska Nagrodę Pokoju.
Irène i Frédéric Joliot-Curie mieli dwoje dzieci: Hélène i Pierre’a.
Imieniem Frédérica Joliot-Curie nazwano Złoty Medal Pokoju.
Był członkiem zagranicznym Królewskiej Holenderskiej Akademii Sztuk i Nauk.