Ο Γιάννης Καραγιαννάκης είναι διδάσκων του Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης του Εθνικού & Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ) και ερευνητής του Εργαστηρίου Πειραματικής Ψυχολογίας του ΕΚΠΑ.
Είναι επίσης επιστημονικός συνεργάτης του Τμήματος Αριθμητικών Γνωστικών Λειτουργιών του Catholic University of Leuven, όπου ολοκλήρωσε ένα διετές ερευνητικό πρόγραμμα με αντικείμενο τη δημιουργία της διαδικτυακής δοκιμασίας Mathematical Profile & Dysvalculia Test και τη στάθμισή της στη Γαλλική, Ιταλική, Μαλτέζικη και Φλαμανδική γλώσσα. Προσφάτως επίβλεψε τη στάθμιση του MathPro Test στην ελληνική γλώσσα σε συνεργασία με τα Πανεπιστήμια Θεσσαλίας, Πατρών και Κρήτης.
Το ερευνητικό του ενδιαφέρον επικεντρώνεται στη διερεύνηση των γνωστικών δεξιοτήτων (ειδικών για τα μαθηματικά ή γενικών) που είναι απαραίτητες στη μάθηση των Μαθηματικών και στην ανάπτυξη επιστημονικά τεκμηριωμένων στρατηγικών μάθησης και αντιμετώπισης των δυσκολιών στα Μαθηματικά με βάση το γνωστικό προφίλ κάθε μαθητή στα Μαθηματικά.
Η δουλειά του έχει δημοσιευτεί σε διεθνή ερευνητικά περιοδικά με κριτές και έχει παρουσιαστεί σε πλήθος διεθνών συνεδρίων, σε αρκετά εκ των οποίων ως προσκεκλημένος ομιλητής, ενώ έχει εκπαιδεύσει χιλιάδες ειδικούς και εκπαιδευτικούς στα πλαίσια της συνεργασίας του με εθνικά και διεθνή πανεπιστημιακά και εκπαιδευτικά ιδρύματα.
Είναι μέλος του διοικητικού συμβουλίου και συντονιστής της ακαδημαϊκής επιτροπής του European Dyslexia Association. Τέλος είναι επιστημονικός υπεύθυνος του MathPro Education.