Bilgehan Özbaylanlı, Milli Eğitim Bakanlığı Yenilik ve Eğitim Teknolojileri Genel Müdürlüğü uhdesinde Ar-Ge ve Ekosistem Daire Başkanı olarak görev yapmaktadır. ODTÜ Teknokent içinde yer alan Eğitim Teknolojileri Kuluçka ve İnovasyon Merkezinin de MEB adına yöneticiliğini yapmaktadır. Daha öncesinde Kalkınma Bakanlığı ve Başbakanlık Devlet Planlama Teşkilatı bünyesinde daire başkanlığı ve planlama uzmanlığı, Çevre Bakanlığında da çevre uzman yardımcılığı görevlerinde bulunmuştur. 
Kariyerinin büyük kısmı boyunca Ar-Ge, yenilik, insan sermayesini güçlendirme, eğitim alanında etki analizi konularına odaklanmış olan Bilgehan Özbaylanlı ODTÜ Çevre Mühendisliği ve Endüstri Mühendisliği bölümlerinden çift anadal, ODTÜ İktisat bölümünden ise doktora derecesine sahiptir. Ayrıca Harvard Üniversitesinden Uluslararası Kalkınma alanında master derecesine sahip olup, AB Jean Monnet bursu ile Oxford Üniversitesinde de sekiz ay süreyle doktora-sırası araştırmacı olarak çalışmalar yürütmüştür.