2002년 ~ 2007년: 교육심리연구실 및 뇌기반학습과학센터

두뇌동기연구소는 김성일 교수의 고려대학교 교육학과 부임과 함께 2002년 교육심리연구실(Educational Psychology Laboratory)로 출발하였다. 이후 인간학습에 관한 연구 패러다임이 행동기반 연구로부터 뇌기반 연구로 옮겨가면서, 2005년 뇌기반학습과학센터(Center for Brain-based Learning Science: CBLS)로 그 명칭을 변경하였다. 뇌기반학습과학센터는 김성일 교수가 수주한 다양한 연구과제 및 고려대학교 교육학과가 수주한 정부 연구과제 Brain Korea 21(BK21) 사업의 지원으로 운영되었다.

2008년 ~ 현재: 두뇌동기연구소(bMRI)

현재의 모습을 갖춘 두뇌동기연구소는 2008년 김성일 교수와 봉미미 교수에 의해 설립되었다. 뇌기반학습과학센터는 봉미미 교수의 고려대학교 부임 및 센터의 조직, 예산운용, 연구목표에 관한 체계적이고 광범위한 재구조화를 통해 두뇌동기연구소로 재탄생하였으며, 고려대학교 사범대학 산하의 연구소로 독립하였다. 이후 Johnmarshall Reeve 교수, 홍세희 교수, 이상민 교수가 두뇌동기연구소에 합류하여, 인간 동기와 정서에 관한 지속적이고 다양한 형태의 연구에 함께 참여하게 되었다.

두뇌동기연구소는 설립 직후인 2009년 교육과학기술부에서 주관하는 세계수준의 연구중심대학(WCU) 육성사업에 선정되는 쾌거를 이루었다. WCU 사업은 지원액에 있어서 초유의 규모를 자랑하는 정부주관 연구과제로서, 미래 발전가능성이 높은 대학원 연구 프로그램에 대한 선별적인 지원을 통해 한국 대학의 국제적인 경쟁력과 인지도를 높이는 것을 목표로 하고 있다. 인문사회 분야에서는 경영학, 경제학, 국제관계학을 중심으로 한 소수의 연구팀만이 WCU 사업에 선정되었다. 두뇌동기연구소 연구팀은 전국적으로 심리학에서는 유일하게 선정되었으며, 교육학에서 선정된 단 두 개의 연구팀 중 하나이기도 하다. 이러한 성과는 두뇌동기연구소가 향후 국내 동기 및 정서 연구를 선도해 나가는 주체로 성장할 가능성을 증명해 주고 있다.