I 1937 forlod han Radium Instituttet for at blive professor ved Collège de France og arbejdede med [[nukleare kædereaktioner]] og kravene til en vellykket opførelse af en atomreaktor, der bruger kontrolleret nuklear fission til at generere energi ved hjælp af uran og tungt vand. Joliot-Curie er en af de videnskabsmænd, der nævnes i Albert Einsteins brev til [[præsident Roosevelt]], som en af de førende forskere på vej til at skabe kædereaktioner. [[2. verdenskrig]] satte dog stort set Joliots forskning i stå. 
 
Efter den nazistiske invasion i 1940 formåede Joliot-Curie at smugle sine arbejdsdokumenter og materialer til England med [[Hans von Halban]] og [[Lew Kowarski]]. Under besættelsen deltog han aktivt i den franske modstandsbevægelse som medlem af Front National.
Fysik Historie Kemi Videnskab Naturvidenskab