Rainer Spanagel studierte Biologie an den Universitäten Tübingen und München und setzte seine frühe Ausbildung in Verhaltenspharmakologie und Neurochemie am Max-Planck-Institut (MPI) in Martinsried fort. 1990 wechselte er zum MPI für Psychiatrie nach München, wurde Leiter der Suchtforschungsgruppe und erhielt einen Lehrauftrag in Pharmakologie und Toxikologie. Im Jahr 2000 wechselte er an die medizinische Fakultät der Universität Heidelberg und das Zentralinstitut für psychische Gesundheit in Mannheim, eine führende europäische Einrichtung für biologische Psychiatrie, um wissenschaftlicher Direktor des Instituts für Psychopharmakologie zu werden.
Er ist ein präklinischer und translationaler Suchtforscher mit dem allgemeinen Ziel, Abhängigkeiten und Komorbiditäten zu verstehen und entsprechende diagnostische, präventive und therapeutische Strategien zu entwickeln. Seine Stärke liegt in einem interdisziplinären Ansatz und der Fähigkeit, Hand in Hand mit Physikern, Chemikern, Mathematikern, Klinikern und der Pharmaindustrie zu arbeiten.
Professor Spanagel wurde mit zahlreichen wissenschaftlichen Preisen ausgezeichnet, insbesondere mit dem Sir Hans Krebs Award für seine wegweisenden Gen-Umweltstudien, dem James B. Isaacson Award und dem European Alcohol Research Award, den er für seine kontinuierlichen Leistungen in der Alkoholforschung erhielt, und dem Reinhardt Koselleck Award für Innovation in den Neurowissenschaften. Er hat mehr als 325 in PubMed gelistete Artikel und viele Buchbeiträge veröffentlicht, ist Chefredakteur für die international bedeutendste Sucht Zeitschrift und koordiniert die nationalen Aktivitäten zur elektronischen Medizin für Sucht. Er ist auch im Dienst der WHO und der EMCCDA (Europäische Beobachtungsstelle für Drogen und Drogenabhängigkeit), um auf europäischer und internationaler Ebene zu Problemen des Drogenkonsums und der Drogenabhängigkeit beratend tätig zu sein.