Seine Karriere als Schauspieler begann Rainer Bock in seiner Heimatstadt Kiel, wo er Anfang der 1980er Jahre erstmals auf der Theaterbühne stand. In der Folge war er unter anderem am Schleswig-Holsteinischen Landestheater, in Heidelberg und Mannheim sowie am Staatstheater Stuttgart engagiert. Bis 2011 gehörte er zum Ensemble des Münchener Residenztheaters. 

Der Durchbruch vor der Kamera gelang Rainer Bock 2009 mit DAS WEISSE BAND – EINE DEUTSCHE KINDERGESCHICHTE von Michael Haneke, wofür er als Bester Nebendarsteller für den Deutschen Filmpreis nominiert wurde, sowie einer kleinen Rolle in Quentin Tarantinos INGLOURIOUS BASTERDS. Seither ist er nicht mehr wegzudenken aus der deutschsprachigen Film- und Fernsehlandschaft, spielt aber immer wieder auch für Regisseur.innen aus der ganzen Welt. Zu seinen internationalen Arbeiten gehören unter anderem UNKNOWN IDENTITY mit Liam Neeson und Diane Kruger, Steven Spielbergs GEFÄHRTEN, PASSION von Brian de Palma, der Kultfilm HÄNSEL UND GRETEL: HEXENJÄGER mit Jeremy Renner und Gemma Arterton, Anton Corbijns A MOST WANTED MAN oder der Welterfolg WONDER WOMAN von Patty Jenkins. Auch in der vierten Staffel der Emmy-nominierten Serie „Better Call Saul“ (die ihm gemeinsam mit den Ensemble-Kolleg.innen eine Nominierung für den SAG Award bescherte) sowie einer Folge „Homeland“ war er mit von der Partie.

Kaum weniger eindrucksvoll ist die Liste der deutschsprachigen Kinofilme, in denen Rainer Bock zu sehen war. Sie umfasst Philip Kochs PICCO und Thomas Arslans IM SCHATTEN genauso wie die Bestsellerverfilmung RUSSENDISKO, LAUF JUNGE LAUF von Pepe Danquart, JUGEND OHNE GOTT oder David Dietls RATE YOUR DATE. Auch für Regisseure wie Andres Veiel (WER, WENN NICHT WIR), Christian Petzold (BARBARA), Til Schweiger (SCHUTZENGEL), Florian David Fitz (DER GEILSTE TAG), Florian Henckel von Donnersmarck (WERK OHNE AUTOR), Marco Kreuzpaintner (DER FALL COLLINI) oder Jan-Ole Gerster (LARA) stand er vor der Kamera. Zwei weitere Nominierungen für den Deutschen Filmpreis erhielt er für EINSAMKEIT UND SEX UND MITLEID und für David Nawraths ATLAS. Letzterer brachte ihm auch den Günter-Rohrbach-Preis ein.

Den Bayerischen Fernsehpreis erhielt Rainer Bock für seine Arbeit an Florian Gallenbergers „Der Überläufer“ sowie der Serie „Das Boot“. Auf dem Bildschirm war er über die Jahre auch unter anderem in Serien und Reihen wie „Westwall“, „Freud“, „Solo für Weiss“, „Bella Block“ oder der „Dengler“-Reihe nach den Krimis von Wolfgang Schorlau sowie Fernsehfilmen wie „München 72 – Das Attentat“, „Bornholmer Straße“, „Operation Zucker: Jagdgesellschaft“, „Ich war eine glückliche Frau“, „Der König von Köln“ oder „Mein Altweibersommer“ zu sehen.