Nació en París, hija de Pierre Curie (Nobel de Física en 1903) y Marie Curie (Nobel de Física en 1903 y de Química en 1911). Tras estudiar física y química en la Universidad de París durante la Primera Guerra Mundial fue asistente del departamento de radiografía de diversos hospitales franceses. Ya acabada la guerra fue nombrada ayudante de su madre en el Instituto del Radio de París, posteriormente conocido con el nombre de Instituto Curie.-Junto a su madre conoció al asistente personal de esta,Frédéric Joliot. De él se enamoró y se casó en 1926, tomando su apellido. En 1934, su madre Marie fallece deleucemia, enfermedad habitual de la época para quienes trabajaban sin protección suficiente contra laradiactividad. En 1935 fue nombrada directora de investigación de la Fundación Nacional de Ciencias. Al año siguiente obtuvo el puesto de subsecretaria de Estado Francés en investigación científica, siendo apartada de la Comisión Francesa de Energía Atómica en 1951 por sus simpatías con el Partido Comunista Francés.Frédéric e Irene Joliot-Curie tuvieron una hija, Helena y un varón, Pierre.Irène Joliot-Curie murió el 17 de marzo de 1956 en su residencia de París a consecuencia de unaleucemia, resultante de una sobre-exposición a la radiación en el curso de su trabajo. Su marido, enfermo hepático, murió en agosto de 1958.
