[[SimbirskSim]] [[Ufa]]’da doğmuştur. Simferepol Lisesinin bitirdikten sonra Kırım Devlet Üniversitesinde Fizik ve [[Petrograd]] Politeknik Enstitüsünde Gemi Mühendisliği eğitimi almıştır. 1924-25 arasında Kurçatov, Bakü Politeknik Enstitüsü Fizik Fakültesinde araştırma görevlisidir. (Burası bugün Azerbaycan Devlet Petrol Akademisidir) 1925 yılında Fizik – Teknik Enstitüsünde hocası Abram Federoviç Ioffe ile birlikte radyoaktivite üzerine çalışır. 1932’de kendi nükleer araştırma ekibi için devlet desteği alır ve ekibiyle birlikte Sovyetler Birliğinin ilk [[siklotron]]unu 21 Eylül 1939’da inşa eder. Kurçatov ve yardımcısı Georgi Flyorov uranyum zincirleme tepkimesini ve nükleer reaktör temel kavramını ilk olarak keşfederler. Kurçatov 1942 yılında yaptığı açıklamada bir kilogram [[uranyum]]daki maddesel bağların kopartılmasıyla muazzam bir enerjini açığa çıkacağını öngörebilmiştir.
