Bock besuchte seit 1906 die Städtische Oberrealschule (seit 1913 Herzog-Johann-Albrecht-Oberrealschule) in Braunschweig und wurde nach dem Abitur 1914 als Kriegsfreiwilliger bis Juli 1918 an der Westfront eingesetzt. Zum Ende des Ersten Weltkriegs schwer verwundet zurückgekehrt, studierte er seit Oktober 1918 Chemie an der TH Hannover sowie an den Universitäten in Tübingen und Göttingen und wurde 1921 bei Walther Borsche (1877–1950) in Göttingen zum Dr. phil. promoviert.

Nach Tätigkeiten bei der Köln-Rottweil AG in der Fabrik in Premnitz bei Brandenburg an der Havel (1921–1924) und im Laboratorium Dr. Zellner in Berlin (1924–1926) wurde er zum 1. April 1926 Mitarbeiter der I. G. Farben in der A-Fabrik in Leverkusen. Sein direkter Vorgesetzter war der Prokurist Eduard Tschunkur (1874–1946). Bocks Aufgabe bestand darin, einen synthetischen Reifenkautschuk zu finden, der dem Naturkautschuk (polymeres Isopren) gleichwertig war. Bock konzentrierte sich dabei auf die Emulsionspolymerisation, für die er nach wenigen Monaten einige Verfahrensverbesserungen zum Patent anmeldete (DE511145). Im Herbst 1928 gelang ihm die entscheidende Entdeckung. Keines der Emulsionspolymerisate des Isoprens und der verwandten Verbindungen Butadien und Dimethylbutadien hatte bis dahin ein brauchbares Gummi geliefert. Als Bock nun Mischpolymerisate (Copolymerisate) aus Isopren bzw. Butadien einerseits und Dimethylbutadien andererseits herstellte, erhielt er erstmals passable Ergebnisse sowohl für Festigkeit als auch für Elastizität. Zwar hatte das Produkt noch nicht das Niveau des Naturkautschuks erreicht (DE551967A), doch war das Prinzip der Copolymerisation der Schlüssel zu den nachfolgenden Erfolgen. Im Juni 1929 ersetzte Bock das Dimethylbutadien durch Styrol und erhielt mit dem Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) einen dem Naturkautschuk mindestens ebenbürtigen Synthesekautschuk (DE570980A), der unter dem Namen Buna S weltberühmt wurde.

In den folgenden Monaten testete Bock anstelle von Styrol eine Vielzahl weiterer Vinylverbindungen. Darunter waren Anfang 1930 auch die Acrylsäure und ihre Derivate, wobei das Acrylnitril zu dem wichtigen Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) führte. Da seit 1929 in der von Erich Konrad (1894–1975) geleiteten Kautschuk-Abteilung des Wissenschaftlichen Hauptlaboratoriums Helmut Kleiner (1902–1987) ähnliche Versuche durchgeführt hatte, meldete man die Patente gemeinsam an (DE667163A, DE658172).

Wegen der Weltwirtschaftskrise wurden die Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet des Synthesekautschuks 1931 eingestellt, aber nach der nationalsozialistischen Machtübernahme 1933 wieder aufgenommen, da Buna S ein wesentlicher Baustein der von der NS-Führung verfolgten Autarkiepolitik werden sollte. Die erste großtechnische Produktionsanlage für Buna S wurde im Februar 1937 in Schkopau in Betrieb genommen. Es folgten Anlagen in Marl und Ludwigshafen. Der SBR-Kautschuk sorgte auch international für Aufsehen, so 1936 auf der Internationalen Automobilausstellung und 1937 auf der Weltausstellung in Paris, wo er mit einer Goldmedaille prämiert wurde. Während Konrad den Synthesekautschuk nach außen vertrat, blieb Bock unerwähnt und nahm seit 1934 nur noch am Rande an den Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu Buna S teil. Vermutlich 1937 trat Bock in die NSDAP ein, um bezüglich seiner Erfindungsrechte nicht vollständig in den Hintergrund gedrängt zu werden.

Am 15. Oktober 1948 verschwand Bock nach einem Kegelabend; seine Leiche wurde am 25. Oktober im Rhein gefunden. Der Fall wurde nie aufgeklärt. Mit seiner Erfindung, dem heute weltweit wichtigsten Synthesekautschuk, bereicherte Bock die Polymerwissenschaft. 1979 wurde er postum als einer der wenigen Deutschen in die International Rubber Science Hall of Fame in den USA gewählt.