吴兆麟，字畏三，号宽元，谱名锡敏，于清光绪八年壬午正月十一日，即公元1882年2月28日，出生于湖北省鄂城县葛店岳陂村宗国岭（今属鄂州市）。其家族世代以务农为业，生活条件较为清苦。1898年，年轻的吴兆麟独自前往武昌，投身新军第八镇工程营，成为一名普通士兵。他志向远大，进取心强，在每日操练之外，坚持刻苦自学，尤其热衷于钻研《孙子兵法》等古代军事典籍，并时常撰写读书笔记与心得体会。1899年，吴兆麟凭借努力考入工程营随营学堂下设的将校讲习所，并于一年后顺利毕业。学成后，他继续留在工程营服役，被任命为第四队队长。此后不久，他又获选进入工程营专科学校深造。该校秉承张之洞所倡导的“中学为体，西学为用”办学理念，在传授军事技能的同时，也注重向学生介绍近代科学知识。这段学习经历极大地拓宽了吴兆麟的视野，使他开始密切关注国家时局与发展，并在各门课程中均取得了优异成绩。 1900年，吴兆麟在工程营专科学校进修期间，仍于工程营内承担实际职务，担任哨官一职。他治军严谨，能力出众，赢得了同营官兵的普遍尊敬。因其表现突出，仅经过数年时间，他便逐步晋升为队官。1905年，吴兆麟加入了进步组织日知会，并担任干事及日知会驻工程营代表。在此期间，他逐渐形成了一套明确的革命战略构想，即“以湖北为根据地，积极联络长江上下游各省志士，等待合适时机，首先在湖北发动起义，继而挥师北上，直指北京”。这一思想得到了日知会同仁的广泛认同与支持。1906年春季，吴兆麟以最优等的成绩从工程营专科学校毕业，随后又以第一名的身份考入了河北参谋学堂。他曾参与1906年河南彰德与1908年安徽太湖举行的两次秋季军事演习，并亲手编纂了相关的演习纪事。此外，他还致力于军事理论著述，编写了《战术实施》、《参谋旅行》等多部战术类书籍，这些著作经刊印后下发至各军部队供官兵学习参考。1909年，吴兆麟自参谋学堂学成归来，仍返回湖北新军第八镇工程营，担任左队队官。他在军中长期宣传革命思想，也因此多次引起上级的警觉与批评。
一九一一年十月十日凌晨，武昌首义爆发之际，起义官兵共同推举吴兆麟担任临时总指挥。他沉着周密地部署全局，下达各项作战指令，将步兵、骑兵与炮兵等多兵种协调编组成数路队伍，指挥镇定自若。吴兆麟采取出奇制胜的作战方针，凝聚起排山倒海般的攻势，亲自率领部队向清朝湖广总督衙门发动猛攻。总督瑞瀓、统制张彪等清廷官员惊慌失措，仓皇逃离驻地。至清晨曙光初现时，武昌全城宣告光复。这一胜利极大地鼓舞了全国各省的革命组织，各地纷纷起兵响应，革命星火迅速呈现燎原之势。此事影响深远，令清王朝震动不已，急忙重新起用袁世凯，调遣北洋军南下进行镇压。武昌光复当天下午，革命军召开会议推举都督。吴兆麟并不居功自傲，反而自认为资历与声望尚浅，考虑到此事关系国家民族前途大局，必须慎重行事，应当由地位更高、更具号召力的人士出面领导。于是他主动提议，推举第二十一混成协协统黎元洪担任都督，并推荐汤化龙出任民政总长，自己则担任湖北军政府参谋部副部长兼第一协统领，随后亲赴汉口前线督战。同年十一月，黄兴由上海抵达湖北，湖北军政府为此欢庆获得新的领导力量。在阅马场举行的仪式上，鄂军都督黎元洪向黄兴拜将授印，任命其为首义军战时总司令。此时，清廷已派遣荫昌与冯国璋率领大军进攻武汉。在敌众我寡的严峻形势下，光复不久的汉口与汉阳相继被清军攻陷，黄兴不得已返回上海，黎元洪也出走至葛店，革命形势急转直下。继蒋翊武出任武昌城防司令后，吴兆麟临危受命担任战时总司令，坚守武昌城，稳定军心。他命令其胞弟吴兆鲤偕同万耀煌连夜火速赶赴葛店，将黎元洪带走的湖北军政府印信取回使用，同时与驻汉口的各国外交使节进行沟通，阐明武昌首义的宗旨，加强对外联系以争取国际支持。此外，他还积极参与南北议和的相关活动，直至孙中山先生在南京宣誓就任临时大总统，这一系列工作均有其重要贡献。
民国肇建之初，吴兆麟被任命为鄂军都督府参谋总长，其后又奉调至北京任职。一九一二年九月，北京政府授予其陆军上将军衔，并颁予勋二位荣誉，同时奖授大绶嘉禾章与文虎章，其间他还曾一度出任北京将军府将军之职。然而，在亲眼目睹北京政府的种种作为后，吴兆麟逐渐认识到黎元洪难有大的建树，袁世凯则怀揣勃勃野心，加之对当时党派人士亦感失望，遂决心远离政坛，解甲归田，返回湖北故乡转而投身于地方社会公益事业。他曾主持督修关键的樊口大堤工程：樊口地处梁子湖汇入长江之要冲，每年春夏之交江水时常倒灌，致使周边万顷良田沦为汪洋，民生深受其苦。由于工程规模浩大、技术复杂，此前曾历经十三次修筑尝试，皆未能彻底成功。直至一九二二年，当地四县六属的滨湖士绅联合向湖北省政府呈请，最终委任吴兆麟担任樊口堤工总理，由其亲自督率施工队伍全力堵合决口。在此期间，他与工人们一同风餐露宿，不避艰辛，终于将十二处湖口完全堵塞，并加设铁闸调控水流，使整个工程圆满告竣，从而将长久的水患转化为可持续的水利之益。此后，省政府又委派其兼任王唐黄堤工督办，吴兆麟再度率领河工队伍克服重重困难，顺利完成了该项重要的水利设施建设。吴兆麟将军对辛亥革命怀有极其深厚的感情，一九二二年被推举为“武昌辛亥首义同志会理事会”主席，积极倡议并推动修建武昌首义公园以资纪念。晚年因对国事深感失望，他与昔日日知会老友张纯一等一同皈依佛法，倡导“心治即国治”、“心安即国安”的思想理念，寄望于从精神层面寻求社会安宁与国家治理之道。
抗日战争全面爆发后，随着战局的演变，武汉不幸沦陷于敌手。吴兆麟因长期患有哮喘疾病，行动不便，只得困居于武汉家中，平日以研读经典著作自我排遣。日本侵略者深知他在当地素有声望与影响力，多次企图诱使其出任伪军总司令以及伪湖北省政府首席参议等要职，企图借其名望巩固统治。然而，吴兆麟坚守民族气节，对这些伪职均严词拒绝，不为所动。日方见利诱不成，转而采取强硬手段，将其置于软禁状态，限制其人身自由。身处囹圄之中，吴兆麟眼见山河破碎、国土沦丧，国家正值危难存亡之秋，内心充满悲愤与忧患，情绪长期抑郁难平。这种沉重的精神压力导致其原有的哮喘病症日益加剧，身体每况愈下。最终，在1942年10月17日，吴兆麟于武昌寓所病逝，享年六十岁。他至死未与侵略者妥协，其坚贞不屈的品格令人感佩。
其生前留下的重要著作包括《太湖秋操纪实》与《战术实施》等。此外，他还保存了大量武昌起义时期的原始文电底稿以及多种个人日记，这些珍贵的一手资料为后世研究提供了重要参考。后来，曹亚伯在编纂《武昌革命真史》即《武昌革命真史》时，便大量参考并采用了这些档案与日记中的内容。