原名李超蘭，1910年生于遼寧省燈塔鎮(zhèn)(現(xiàn)在位于燈塔市)。

1932年加入中國共產(chǎn)黨。九一八事變后，被派往東北領(lǐng)導(dǎo)抗日武裝斗爭。1934年任珠河游擊隊(duì)副隊(duì)長，后歷任東北人民革命軍三軍政治部主任、第六軍政治部主任、中共北滿省委委員。1941年后，李兆麟?yún)⒓硬㈩I(lǐng)導(dǎo)東北抗聯(lián)的集中整訓(xùn)。1945年8月，李兆麟擔(dān)任哈爾濱衛(wèi)戍司令部副司令員，他同抗聯(lián)指戰(zhàn)員一起，配合蘇聯(lián)紅軍和八路軍、新四軍對日作戰(zhàn)，直至“八﹒一五”日寇投降。

抗日戰(zhàn)爭勝利后，李兆麟任松江地委書記、濱江省副省長，兼任中蘇友好協(xié)會會長等職，在黨內(nèi)為中共哈爾濱市委常委和北滿分局委員。

1946年3月9日，于哈爾濱被國民黨特務(wù)暗害，時(shí)年36歲。