Rein Undusk on omandanud magistrikraadi Tartu Ülikoolis eesti kirjanduse erialal 2001. aastal. Samast aastast alates töötab ta Eesti Teaduste Akadeemia Underi ja Tuglase Kirjanduskeskuse teadurina (varem assistendina).

Rein Undusk on avaldunud uurimusi eesti kirjanduse ning kirjanduse ja kultuuri mõisteajaloo alalt. Tema üheks peamiseks huviobjektiks on ruum: ruumi semantika A. H. Tammsaare loomingus, ruumi (topose) mõiste kujunemine kirjandusteaduses ning ruumilise lõpmatuse probleem mõtlemises. Seoses viimasega on ta keskendunud transtsendentsuse (selle, mis ronib üle oleva) konstruktsioonidele kultuuris ja loodab sel teemal lähiajal avaldada monograafia „Rhetoric of Culture. The Case of Infinity“.