Hans-Reimer Rodewald erforscht die Entwicklung von Blut- und Immunzellen. Er leistete bedeutende Beiträge zum Verständnis der Biologie des Thymus, einem lymphatischen Organ. Er analysierte die Entwicklung von Zellen des Immunsystems, insbesondere von T-Zellen, die sich im Thymus entwickeln und bei der zellulären Immunantwort eine zentrale Rolle spielen, sowie von Mastzellen, die an Allergien beteiligt sind.
Rodewald und seine Forschungsgruppe konnten nachweisen, dass eine Unterbrechung der Konkurrenz zwischen alten und jungen T-Zell-Vorläuferzellen im Thymus zur Entwicklung von T-Zell-Leukämien führen kann. So gelang es gelang ihm, die Leukämieentstehung nach einer Gentherapie hämatopoetischer, also blutbildender Zellen zu erklären. Im Bereich der Hämatopoeseforschung klärte Rodewald die Bildung spezieller Blutzellen auf. Zudem erforschte er, wie sich verschiedene Arten von Immunzellen aus Stammzellen entwickeln und gemeinsam ein funktionsfähiges Abwehrsystem bilden.
Hans-Reimer Rodewald studierte Veterinärmedizin an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover und wurde 1988 am Max-Planck-Institut für Immunbiologie in Freiburg promoviert. Es folgten Forschungsaufenthalte am Basel Institut für Immunologie (Schweiz), der Harvard Medical School in Boston (USA) sowie am Massachusetts Institute of Technology in Boston. Er habilitierte sich sich im Jahr 1997 und war von 1999 bis 2010 Professor für Immunologie an der Universität Ulm. Seit 2010 ist er Leiter der Abteilung Zelluläre Immunologie am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg. Die Leopoldina wählte Hans-Reimer Rodewald 2006 in die Sektion Mikrobiologie und Immunologie.
Der Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis wird seit 1986 jährlich von der DFG verliehen und ist der wichtigste Forschungsförderpreis Deutschlands. Pro Jahr werden bis zu zehn Preise vergeben, die jeweils mit bis zu 2,5 Millionen Euro dotiert sind.