A pesar de ser casado, mantuvo en 1911 un breve romance con Marie Curie, ya viuda, descubierto escandalosamente por la prensa.

En 1905, realiza las experiencias sobre los iones atmosféricos desde la Torre Eiffel y en el Observatorio del Pic du Midi.

En 1915 recibe la Medalla Hughes, concedida por la Royal Society, «por sus importantes contribuciones a, y la posición preeminente en, la ciencia eléctrica».

Es liberado cuarenta días más tarde y asignado a residir en Troyes, pero en mayo de 1944 huye clandestinamente hacia Suiza.

Paul Langevin se adhiere en la clandestinidad al Partido Comunista Francés y formó parte del Comité Parisino de la Liberación.