Jan Rajnoch se narodil 30. září 1981 ve Frýdlantu, ale vyrůstal v Liberci. Už v roce 1990 se rodina přestěhovala do Prahy, kde Rajnoch začal s fotbalem v mládežnických výběrech klubu AC Sparta Praha. Do seniorského A Týmu se nikdy neprosadil a sezonu 2001/02 strávil na hostování v tehdy druholigové Mladé Boleslavi.
Jan Rajnoch se poté vrátil do Sparty, ale v kádru se kvůli velké konkurenci neprosadil. Ročník 2003/04 odehrál už jako hráč pražských Bohemians 1905, následovaly dvě povedené sezony v 1. FC Slovácku a opět Mladá Boleslav, které chtěl Rajnoch pomoct k titulu v lize. V roce 2009 odešel na hostování do německého klubu FC Energie Cottbus.
Jan Rajnoch ale v Energii odehrál jen 10 zápasů a vrátil se zpět do Boleslavi. Zájem o jeho služby měla Sparta i Slavia, ale Rajnoch dal přednost kolektivu kolem trenéra Dušana Uhrina mladšího a hráčů Marka Kuliče či Luboše Pecky. V dresu Boleslavi ale dlouho nevydržel a zas ho lákalo zahraničí.
Jan Rajnoch v lednu 2010 odešel do tureckého klubu MKE Ankaragücü, kde působil jiný český obránce Erich Brabec, od začátku roku 2012 do července 2013 působil v jiném tureckém klubu Sivassporu. V srpnu 2013 přestoupil do tureckého druholigového klubu Adana Demirspor. Zde vydržel pouze do konce ledna 2014, následoval přestup do Slovanu Liberec. Tam se měl stát po odchodu Radoslava Kováče vůdcem obrany, ale již po 3. kole ročníku 2014/15 byl přeřazen z A Týmu do juniorky a klub prohlásil, že s Rajnochem nepočítá.
Jan Rajnoch odehrál svůj první reprezentační zápas 20. srpna 2008 pod trenérem Petrem Radou na stadionu Wembley v přátelském utkání proti domácí Anglii (remíza 2:2). Nastoupil na hřiště v 75. minutě. Celkově odehrál 15 zápasů. Jeho snem byla účast na EURO 2012 pod trenérem Michalem Bílkem, ale Rajnoch nakonec v nominaci nefiguroval.