Rathenau studierte in Berlin und Straßburg Mathematik, Physik, Chemie und Philosophie. Nach seiner Promotion 1889 war er in Chemiebetrieben tätig. In seiner schriftstellerischen Tätigkeit behandelte Rathenau wirtschaftlich-soziale, philosophische und politische Probleme, so in „Zur Mechanik des Geistes“ (1913). Der Sohn des Mitbegründers der AEG, Emil Rathenau, wirkte seit 1893 in leitenden Funktionen verschiedener Industrieunternehmen, 1912 wurde er Vorsitzender des Aufsichtsrates der AEG. 1914/15 beeinflußte er als Abteilungsleiter im Kriegsministerium maßgebend die Organisation der deutschen Kriegswirtschaft. Nach dem Ersten Weltkrieg trat er der Deutschen Demokratischen Partei bei, deren Führung er ab 1920 angehörte. Von 1919 bis 1922 nahm Rathenau, der als Realpolitiker galt, an den Verhandlungen über den Versailler Vertrag und an weiteren Konferenzen zur Regelung der Nachkriegsbeziehungen teil; er gehörte dem Vorläufigen Reichswirtschaftsrat und den Sozialisierungskommissionen an. In den Regierungen von Joseph Wirth leitete Rathenau 1921 das Wiederaufbau-Ministerium und schloß als Außenminister (ab Februar 1922) den Rapallovertrag ab. Wegen seiner als „Erfüllungspolitik“ diffamierten Verständigungspolitik gegenüber den Siegermächten wurde er von konservativen Kräften heftig angegriffen und im Juni von Mitgliedern der terroristischen Organisation „Consul“ in der Nähe seiner Wohnung, an der Ecke Koenigsallee/Wallotstraße, im offenen Wagen ermordet. Rathenau wohnte von 1910 bis 1922 in der Koenigsallee 65. Er erhielt ein Ehrengrab in der Nähe der AEG-Betriebe, auf dem Städtischen Waldfriedhof Oberschöneweide, An der Wuhlheide.