Karlheinz Langanke studierte Physik in Münster, wo er 1980 promovierte und, nach mehrjährigen Studienaufenthalten am Caltech, 1985 habilitierte. Nach einer Professur in Münster und einer Senior Research Associate Position am Caltech, wurde er 1996 auf einen Lehrstuhl an die Universitaet Aarhus berufen. 2005 wechselte er als Professor an die Technische Universität Darmstadt. Gleichzeitig übernahm er bis zu seiner Pensionierung 2022 verschiedene Leitungsfunktionen am GSI Helmholtzzentrum in Darmstadt.
Langanke wurde mit mehreren internationalen Preisen ausgezeichnet. Er ist Ehrenmitglied der European Physical Society und Mitglied der Academia Europeae. Er wirkte auf vielen wissenschaftlichen Beratergremien von führenden internationalen Forschungslaboren mit.
