Во время пребывания в Нью-Йорке осенью 1946 года Ф. Жолио-Кюри участвовал в заседаниях технического комитета Комиссии ООН по атомной энергии. В состав делегаций из разных стран входили крупные физики-атомники. Обсуждались вопросы контроля за выполнением международного договора о запрещении атомного оружия. Прямые и бескомпромиссные выступления Ф. Жолио-Кюри, разумеется, не понравились многим «атомным дипломатам», в том числе и его коллегам из делегации Франции.
Эта его поездка в Нью-Йорк совпала с торжественным празднованием 200-летия Принстонского университета, с которым несколько лет вплоть до своей смерти был связан Альберт Эйнштейн. Ирен и Фредерик были приглашены на это торжество и с триумфом встречены всеми участниками. В качестве почетных гостей они присутствовали также на большом приеме в честь сотрудников Массачусетского технологического института, в то время одного из крупных центров американских атомных исследований. Здесь супруги Жолио-Кюри встретились со многими прибывшими из разных стран физиками, которых они хорошо знали еще до войны.
Дружественная и непринужденная обстановка, свободный обмен мнениями создавали как раз такую благоприятную атмосферу, которая у Фредерика сама по себе вызвала надежду на возобновление международных контактов между учеными, нарушенных войной. Но на пути к такой возможности стояла непреодолимая по крайней мере в то время преграда, а именно продолжавшаяся и даже усилившаяся во всех странах засекреченность работ по ядерной физике и атомной технике, в том числе и работ, не относящихся непосредственно к военным аспектам.
К этому времени уже существовала организованная в 1946 году Фредериком Жолио-Кюри при участии Поля Ланжевена Всемирная федерация научных работников, предусматривающая широкие контакты между учеными всех стран. Но она еще не достигла тех масштабов, о которых мечтал Фредерик Жолио-Кюри.
Многие американские ученые, с которыми встретились Жолио-Кюри в Массачусетском технологическом институте, были эмигрантами из европейских стран. Они продолжали работать над проблемами военного значения. Атомные взрывы над японскими городами Хиросима и Нагасаки произвели на большинство из них ошеломляющее и гнетущее впечатление; выражались протесты. Однако часть этих физиков уже являлась принадлежностью гигантской военной машины США и продолжала разработку атомного оружия и сложных технологических процессов, связанных с его производством. Только немногие ученые бесповоротно прекратили работу в военных атомных центрах и занялись исследованиями по мирному использованию атомной энергии.
Весной 1950 года Фредерик Жолио-Кюри был смещен с поста верховного комиссара по атомной энергии. Вскоре после этого Ирен Жолио-Кюри не была утверждена на очередной срок в должности комиссара и была отстранена от работы в комиссариате. Французское правительство изменило первоначальные цепи французской атомной организации (которая ранее, по мысли Жолио-Кюри, должна была заниматься только промышленными и научными аспектами атомной энергии) и решило приступить к созданию французской атомной бомбы.
На секретном совещании Парижской Академии наук единогласно было принято решение направить премьер-министру Франции энергичный протест по поводу смещения Фредерика Жолио-Кюри с поста верховного комиссара.
В последующие годы французское правительство больше не посылало Ф. Жолио-Кюри в качестве члена делегаций для участия в международных или двусторонних правительственных переговорах по проблемам атомной энергии. Но он продолжал принимать участие в различных международных научных съездах, представляя французскую науку.
Научно-исследовательская работа Фредерика Жолио-Кюри, отмеченная крупными открытиями в области ядерной физики в военные и послевоенные годы, стала неотделимой от его общественных идеалов и стремлений. Ученый неутомимо боролся за ликвидацию постоянно существующей угрозы катастрофической ядерной войны глобального масштаба.
Фредерик Жолио-Кюри окончил свою короткую жизнь в палате госпиталя Сен-Антуан, расположенного в старом мрачном здании. В последние дни силы как будто вернулись к нему и он написал несколько страниц «Курса радиоактивности», а также исправил гранки своей статьи «Атомный век». Но это уже была его последняя работа. 14 августа 1958 года Фредерик Жолио-Кюри скончался. Не стало того, кто, по словам Поуэлла, своей работой в области атомной физики занял место среди самых великих ученых мира, а по своим человеческим качествам — выдающееся место в истории (из речи Поуэлла в Лондоне 22 июня 1959 года).