Wraz z powstawaniem Instytutu na Wawelskiej powstawały nowoczesne dyscypliny onkologiczne, wpierw były to skromne zaczątki, a z czasem duma polskiej onkologii. Nie można mówić o historii Instytutu Radowego bez przypomnienia sylwetek dwóch wspaniałych kobiet: to są siostry Skłodowskie, młodsza Maria i starsza Bronisława, która odegrała ogromną rolę przy powstawaniu Instytutu. Mówi się nawet, że bez niej kariera Marii byłaby niemożliwa. To ona wpierw pojechała na studia do Paryża, gdzie po ich ukończeniu mieszkała z mężem, Kazimierzem Dłuskim, lekarzem pediatrą, wybitnym działaczem niepodległościowym. Dzięki ich zaproszeniu skromna guwernantka z Warszawy mogła pojechać do Paryża i rozpocząć studia na Sorbonie, a jak te studia się skończyły i do czego doprowadziły – wszyscy dobrze wiemy.
Już w 1921 roku, zaledwie w trzy lata po odzyskaniu przez Polskę niepodległości, Maria Skłodowska-Curie na spotkaniu z Polonią w Chicago powiedziała, że Polska, jak każdy niepodległy kraj, powinna posiadać swój instytut radowy. Było to wtedy zupełnie nowe pojęcie, gdyż z jednej strony miało to być miejsce badań naukowych nad nowoodkrytym przez Marię pierwiastkiem promieniotwórczym, ale była to także koncepcja połączenia badań podstawowych z leczeniem nowotworów środkiem, który otwierał nową epokę w dziejach walki z rakiem.
W tym samym 1921 roku, z inicjatywy Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie powstało Towarzystwo Instytutu Radowego. Przewodniczącym został znakomity fizjolog prof. Czubalski, prezesem Komitetu, czyli zarządu był nie mniej znakomity patolog prof. Ludwik Paszkiewicz. W tę inicjatywę była zaangażowana duża część rodziny Skłodowskich: Maria, Józef Skłodowski, jej brat ordynator jednego z oddziałów szpitala Dzieciątka Jezus, Bronisława i Helena, po mężu Szalejowa, mniej znana, ale to ona w przyszłości miała gromadzić wszystkie pamiątki z zamiarem stworzenia muzeum Marii Skłodowskiej. Niestety, wszystko to podczas powstania warszawskiego spłonęło w budynku na Wawelskiej.
Znane jest życzenie Marii, że jej najgorętszym pragnieniem jest powstanie instytutu radowego w jej rodzinnym mieście. W 1925 roku przypadła 25 rocznica odkrycia radu. Ta rocznica obchodzona w Paryżu zamieniła się w wielką uroczystość, a nawet manifestację z udziałem prezydenta Francji i innych osobistości świata polityki, nauki i medycyny. Maria otrzymała wówczas od Francji tzw. dar narodowy w postaci dożywotniej renty, a niejako odpowiedzią w Polsce stał się w tych samych dniach apel Polskiego Komitetu do Zwalczania Raka do całego polskiego społeczeństwa o dar narodowy, jakim miał się stać instytut radowy imienia naszej wielkiej rodaczki.
Odzew społeczeństwa na to wezwanie był niewiarygodny. Rozprowadzono wtedy małe znaczki po 10 groszy, aby umożliwić w tym przedsięwzięciu udział osobom niezamożnym. Tych znaczków wykupiono ok. 1,5 mln, były też inne znaczne przekazy pieniężne. Osoby, które złożyły ofiarę w wysokości co najmniej 100 zł, otrzymywały specjalny dyplom, a ich nazwiska miały być uwiecznione w samym instytucie. W marcu 1924 roku powołano Komitet Polskiego Daru Narodowego z poparciem najwyższych czynników państwowych. Honorowym Prezesem pozwolił się wybrać ówczesny Prezydent Polski Stanisław Wojciechowski, marszałek Senatu został prezesem Komitetu, czyli jego zarządu, jego zastępcą został marszałek Sejmu Maciej Rataj.
Po zebraniu pierwszych 100 tys. zł. postanowiono uroczyście wmurować akt erekcyjny pod przyszły budynek na ul. Wawelskiej. Na tę uroczystość przyjechała do Warszawy Maria Skłodowska-Curie. Zaczęła się ona na Ratuszu, gdzie prezydent miasta wręczył Marii honorowe obywatelstwo Warszawy, a także poinformował, że mała uliczka, przy której zostanie umiejscowiony instytut będzie nosiła jej imię. W samej uroczystości na Wawelskiej wzięły udział najwyższe władze państwa z Prezydentem Stanisławem Wojciechowskim, władze uczelniane oraz członkowie rodziny Skłodowskich.
Warto tu podkreślić istotną cechę Marii Skłodowskiej-Curie, zupełnie niewiarygodną w naszych czasach – jej wielką bezinteresowność. Wraz z Piotrem Curie odmówiła przyjęcia jakichkolwiek patentów związanych ze swymi odkryciami i nie korzystała z bajońskich sum z tego tytułu, a rad był wtedy niezwykle drogi. Jak przyszło do tego, aby zapewnić pierwszy gram radu dla warszawskiego instytutu, musiała zwrócić się do społeczeństwa amerykańskiego o powszechną zbiórkę pieniędzy, aby ten gram radu dla Polski zakupić. Społeczeństwo polskie na taką zbiórkę było zbyt ubogie. I tak się stało, w 1929 roku w Białym Domu, prezydent USA Hoover przekazał jej osobiście tę sumę. Ten gram radu był podstawą późniejszej działalności leczniczej Instytutu Radowego w Polsce. Tak było do wybuchu wojny, w trakcie okupacji niemieckiej a nawet później.
O stosunku władz do instytutu świadczyć też może to, że specjalną ustawą sejmową przekazano nieodpłatnie grunt, na którym wzniesiono siedzibę tej placówki badawczo-leczniczej. W maju 1932 roku Instytut Radowy mógł być wreszcie otwarty. Wcześniej z udziałem Prezydenta Mościckiego, Augusta Zaleskiego, ministra spraw zagranicznych, a także marszałka Senatu Władysława Raczkiewicza, późniejszego Prezydenta Polski na Obczyźnie odbyła się uroczystość poświęcenia zespołu budynków Instytutu Radowego. 29 maja z Paryża przyjechała Maria Skłodowska-Curie i w obecności Prezydenta Mościckiego dokonała jego otwarcia.
Instytut Radowy szybko stał się nie tylko w Polsce najnowocześniejszą i jedyną tego rodzaju placówką, ale był zaledwie piątym takim instytutem, jaki powstał w Europie. Pierwszy powstał w Paryżu w 1914 roku. Cechą wyróżniającą polski instytut było połączenia badań z instytucją leczniczą. W instytucie leczyli się pacjenci, którzy za swoje leczenie płacili i byli pacjenci „bezpłatni”. Powstała i podjęła działanie placówka w pełni przygotowana do nowoczesnego leczenia raka. Po pewnym czasie zaczęły w niej tworzyć się zaczątki różnych specjalności onkologicznych.
Do najważniejszych postaci tej placówki należał Józef Laskowski, który od 1932 r. do 1970 r. pracował w instytucie i stał się twórcą polskiej szkoły patologii onkologicznej. Dopracował się także pojęcia histokliniki, czyli oceny preparatów mikroskopowych łącznie z oceną obrazu klinicznego. To było coś zupełnie nowego. J. Laskowski łączył także funkcję lekarza onkologa, który przyjmował pacjentów z funkcją badacza laboratoryjnego. Spod jego ręki wyszło wiele późniejszych sław polskiej onkologii.
Podstawą ówczesnego nowoczesnego leczenia onkologicznego była radioterapia, którą tworzył dr Franciszek Łukaszczyk. Został wybrany przez Marię Skłodowską-Curie i szkolony jeszcze przed otwarciem instytutu, któremu szefował przez 24 lata. Postać o wielkiej osobowości i silnym charakterze, stworzył to, co się nazywa kliniką onkologiczną w rozumieniu nowoczesnym. Cechą charakterystyczną tej szkoły był rozwój radioterapii i radiologii, które były wtedy całkowitym novum. Opracował metody postępowania w oparciu o ogromne doświadczenia instytutu, w którym przed wojną przewinęło się 16 tys. chorych. Zapoczątkował badania kliniczne, co zaowocowało ukazaniem się jeszcze przed wojną koło 50 publikacji o charakterze naukowym.
W Instytucie Radowym rozpoczęto prace nad nowoczesną organizacja walki z rakiem. Franciszek Łukaszczyk uważał, że w tym celu powinna powstać sieć placówek onkologicznych w całym kraju. Wtedy ta sieć jeszcze nie powstała, gdyż lecznictwo onkologiczne było specjalistyczne i przez to nieliczne. Dopiero tworzyły się tego rodzaju placówki we Lwowie i Wilnie, ale były słabo wyposażone i liczyły zaledwie po kilkanaście łóżek.
Kontynuatorem tej myśli był Tadeusz Koszarowski, który nie tylko jako pierwszy stworzył rejestr nowotworów w 1953 r., ale jako pierwszy tworzył naukę epidemiologii nowotworów. W oparciu o swoje badania epidemiologiczne i prognozowanie mógł przewidzieć jaki będzie wzrost zachorowań na nowotwory i w rezultacie walczyć o powstanie tak wspaniałej instytucji jako obecne Centrum Onkologii na warszawskim Ursynowie.
Franciszek Łukaszczyk zmarł w 1956 r. w wyniku swego poświęcenia, a jest to historia niezwykła. Podczas powstania warszawskiego nie znajdował się na terenie Wawelskiej, gdyż był poza Warszawą. Podobno za biżuterię swojej żony przekupił załogę niemieckiego wozu wojskowego, wjechał z tymi Niemcami do płonącej Warszawy i ukryty przed okupantem rad fizycznie z instytutu zabrał. Najpierw przechowywał go pod Warszawą, a potem przewiózł i ukrył w Poroninie, gdzie był przechowywany do końca wojny. Uzyskał wtedy tak dużą dawkę promieniowania, że skutecznie skróciła mu ona życie.
Bardzo bliska sercu Marii Skłodowskiej-Curie była fizyka medyczna i początkowo to ona dobierała najbardziej utalentowane jednostki do rozwoju tej specjalności. Jej wyborem obok znakomitego Franciszka Lukaszczyka był m.in. Cezary Pawłowski, który w 1936 r. rozpoczął działalność w pracowni fizycznej instytutu. W tym czasie instytut odwiedził znakomity uczony Fryderyk Joliot wraz z żoną Ireną i tak byli zbudowani poziomem badawczym tej pracowni, że część pieniędzy ze swojej nagrody Nobla przeznaczyli na jej wyposażenie.
Dobrze się także zasłużyła pracowni fizyki medycznej prof. Gwiazdowska. Badania podstawowe odbywały się w budynku, który na Wawelskiej stoi do dzisiaj. Pracował tam dr Zakrzewski, który znakomicie zapowiadał się w swej specjalności, ale został zaaresztowany przez Niemców, trafił do Oświęcimia, gdzie zginął. Również początki medycyny nuklearnej należą do instytutu na Wawelskiej – tworzył ją prof. Władysław Jasiński. Pierwszą pracownię izotopową stworzył w 1957 roku. Jest także autorem pierwszego podręcznika o zastosowaniu izotopów. Na Wawelskiej zaczął działać w 1965 roku pierwszy polski scentygraf.
Chirurgia na początku była trochę w cieniu, gdyż „szkoła paryska”, którą reprezentował F. Łukaszczyk traktowała chirurgię jako coś pomocniczego. Nie było także stałego oddziału a jedynie dochodził i wykonywał dorywczo zabiegi operacyjne znany chirurg doc. Jerzy Rutkowski. W okresie okupacji na te zabiegi ze Szpitala Wolskiego przyjeżdżał słynny później dr Leon Manteuffel, a wraz z nim jego współpracownik Tadeusz Koszarowski, który zapisał się w polskiej medycynie jako twórca chirurgii onkologicznej.
To właśnie dzięki staraniom tego wybitnego lekarza w okresie powojennym powstał w instytucie stały oddział chirurgii onkologicznej. W 1961 r. zaistniała specjalizacja w zakresie chirurgii onkologicznej, a w 1972 roku kiedy prof. T. Koszarowski został dyrektorem instytutu, przekazał kierowanie kliniką swoim następcą. Także wcześnie, bo już w 1933 r. powstała pracownia radiologiczna, którą kierował dr Trojanowski, ale właściwy początek radiodiagnostyki onkologicznej datuje się na rok 1947., co związane było z działalnością dr Duraczewskiego. Jego zespół wykonywał m.in. pierwsze w Polsce badania mammograficzne. W instytucie na Wawelskiej miała początek pierwsza w Polsce chemioterapia, ale właściwa klinika chemioterapii powstała dopiero w 1974 r.
Dalsze losy polskiej medycyny onkologicznej związane są z powstaniem sieci centrów onkologicznych z wiodącym Centrum Onkologicznym-Instytut im. Marii Skłodowskiej na czele.