1897. szeptember 12-én Párizsban született Iréne Curie, a világhírű tudós házaspár idősebbik lánya. Iréne nyolc éves volt, amikor édesapja lovaskocsi baleset áldozatává vált, így a kislány sorsát apai nagyapja és édesanyja egyengette. Nagyapja politikai nézetei és anyja kémia, valamint fizika iránti szeretete egész életét meghatározta.

Miután a családi hagyományoknak megfelelően a párizsi egyetemen elvégezte a matematika és fizika szakot, az édesanyja mellett kapott tudományos segédasszisztensi állást.

Iréne Curie 1925-ben a Sorbonne Egyetemen ismerkedett meg az ifjú francia kutatóval, Frédéric Joliottal. Egy évvel később össze is házasodtak, s a kor szokásaival ellentétben kölcsönös szeretetük és megbecsülésük jeléül felvették egymás vezetéknevét. Így lett Iréne Curie-ből Iréne Joliot-Curie. A kettejük közti harmóniát mutatja, hogy 1928-tól nemcsak a házaséletben, hanem a munkában is egy párt alkottak.

Aztán megfeszített közös munka meghozta a várva várt tudományos elismerést: 1935-ben a mesterséges radioaktivitás felfedezéséért megosztott kémiai Nobel-díjat kaptak. Iréne, aki az 1930-as évek második felében mint kutatási és oktatási államtitkár politikai szerepet is vállalt, 1937-ben a Sorbonne-on professzori kinevezést kapott. A második világháború után pedig tagja lett az atomenergia bizottságnak is.

Heves politizálása és baloldali vonzalma miatt azonban rövid időn belül - férjével együtt - eltávolították a bizottságból. A politikailag és szakmailag egyaránt elszigetelt Iréne Joliot-Curie 1956 tavaszán, 58 éves korában leukémiában hunyt el.