5 anni dopo la morte del marito, instaurerà un rapporto amorevole con uno scienziato sposato, Paul Langevin. Questo scandalo farà molto scalpore offuscando in parte un nuovo record per lei. Altro nobel per la chimica stavolta, nel 1911. Diventa la prima persona nella storia a raggiungere questo risultato, 2 nobel su due materie diverse, fisica e chimica
Marie Curie si ammala purtroppo di una forma gravissima di anemia aplastica risultato di tutti quegli anni di esposizione e muor nel 1934. Le sue spoglie, insieme a quelle del marito Pierre, riposano al Pantheon di Parigi. La sua tomba è schermata per bloccare le radiazioni, ( La parola Pantheon significa casa di tutti gli dei ) .Gli appunti e i quaderni del suo lavoro, impregnati di radio, risiedono in scatole di piombo e possono essere consultati solo indossando abiti speciali.
Un anno dopo la sua morte, la figlia Irène Joliot-Curie, vincerà un premio Nobel per la chimica
Nota: La parola Pantheon significa casa di tutti gli dei