Roger Genet est titulaire d'un doctorat en enzymologie et ingénierie des protéines. Il possède également une habilitation à diriger les recherches en sciences de l'Université Paris-Sud Orsay. Il a entamé sa carrière en 1981 en tant que chercheur à la direction des sciences du vivant du Commissariat à l'énergie atomique (CEA).
En 2004, il devient directeur de recherche au CEA. Il est impliqué au sein du gouvernement en tant que conseiller pour les sciences du vivant, la santé et la bioéthique au cabinet du ministre de la Recherche en 2005 puis comme directeur général de la recherche et de l'innovation au ministère de l'Education nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, en 2012. Auparavant, il a notamment occupé les fonctions de directeur du Cemagref, devenu Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement Irstea, président du consortium Aquaref (laboratoire national de référence pour la surveillance des milieux aquatiques), fondateur et président de l'Alliance nationale de recherche pour l'environnement (AllEnvi) et président du conseil scientifique de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe).