爾朱兆，字萬仁，爾朱榮的侄子。少時驍勇剛猛，善於騎射，徒手與猛獸搏鬥，矯捷過人。幾次跟隨爾朱榮出獵，到了那些窮巖絕澗人們不知升降的地方，爾朱兆先行開路。爾朱榮因此對他特加褒賞憐愛，任他為身邊爪牙。爾朱榮曾經送朝中使者，看見兩隻鹿，命令爾朱兆上前來，只給他兩支箭，說：「射殺這兩隻鹿以供今天飯食。」於是停馬備火等待二鹿送來，不一會爾朱兆射殺一隻。爾朱榮本想自誇一番，派人責備爾朱兆說：「何不盡取？」讓人打他五十棍杖。
後來因軍功爾朱兆被授予平遠將軍、步兵校尉。爾朱榮入洛陽，爾朱兆兼前鋒都督。等到孝莊帝即位，特授他為中軍將軍、金紫光祿大夫，又假驍騎將軍、建興太守。不久除任使持節、車騎將軍、武衛將軍、左光祿大夫、都督、穎川郡開國公，食邑二千戶。後跟從上黨王天穆討伐平定邢杲。等元顥屯軍於河橋，爾朱榮派爾朱兆與賀拔勝等從馬渚西夜渡數百騎兵，襲擊元顥兒子元冠受，擒獲了他。又進軍打敗安豐王元延明，元顥於是退兵而去。莊帝還歸宮中，論功除任他為散騎常侍、車騎大將軍、儀同三司，增加食邑八百戶。為汾州刺史，增食邑一千戶。不久又加授侍中、驃騎大將軍，又增食邑五百戶。
等到爾朱榮死後，爾朱兆從汾州率領騎兵據占晉陽。元曄登基，授爾朱兆大將軍，爵位為王。爾朱兆與爾朱世隆等定計謀取洛陽，爾朱兆於是率軍南出。進軍到達太行山，大都督源子恭部下都督史忤龍開營降順爾朱兆，子恭退軍而走。爾朱兆輕兵兼程從河梁西渡涉黃河，進攻京城。這以前，河邊人夢見神人對自己說：「爾朱家想渡過黃河，用你作壘波令，為他縮小水脈。」一月以後，夢者死去。等到爾朱兆來到，有個行人自己說他知道水淺的地方，用草表插而作標記。忽然那人不見蹤影。爾朱兆於是策馬渡河。這一天，狂風暴起，黃塵遮天，爾朱兆騎兵叩擊宮門，宿衛武士才發現大事不妙。彎弓要射，戰袍裹住杯統，箭不能射出，禁衛人員一時散走。皇帝徒步衝出雲龍門外，被爾朱兆騎兵抓住，幽禁在永寧佛寺。爾朱兆撲殺皇子，污辱妃嬪，任士兵搶劫掠奪。在洛陽停軍十多天，先命令人把莊帝送到晉陽。爾朱兆斷後在河梁監查搶來的財物，又在三級寺害死莊帝。
當初，爾朱兆準備向洛陽進發，派使者請齊獻武王，想與他共同採取行動。齊獻武王當時任晉州刺史，對長史孫騰說：「作為臣子而討伐君主，其叛逆之罪就已很嚴重了。我如今天不去，他必然忌恨在心。卿你可前去申述我的意思，就說山蜀未平，今天正要攻討，不可放下此處而前往，導致生出後憂。平定蜀地之後，當隔河與他成犄角之勢。就這樣跟他解釋，看他有什麼反應。」孫騰於是到爾朱兆那裡去，在并州大谷找到爾朱兆，向他說了這番話。爾朱兆很不高興，說：「回去後告訴高兄，弟我有吉祥之夢，今天此番必定會有收穫。」孫騰問：「王夢如何？」爾朱兆回答說：「我前番夢見我亡故伯父登上一高堆，堆旁之地全都耕熟，只有馬蘭草株往往還在。吾伯父問為什麼不拔掉，左右人說堅不可除。我伯父看著我令我拔草，我手之所至，無不盡拔。由此而論，此番前往必定有利。」孫騰回去匯報了全部情況，齊獻武王說：「爾朱兆等猖狂，舉兵犯上，我今天不願參與，便惹起猜忌，看樣子是不能和爾朱氏合作下去了。而今南行，天子在黃河邊列兵待之，爾朱兆進不能渡，退不能還。我從太行山東而下，出其不意，這幫傢伙便可一舉擒獲了。」沒多久，爾朱兆攻克京城，孝莊帝被幽禁。都督尉景跟隨爾朱兆南行，寫信告訴齊獻武王。王得到書信大驚，召見孫騰給他信看說：「卿可馳馬到爾朱兆那裡去，對他表示祝賀，秘密察訪天子現在何處，是隨行爾朱兆軍府，還是另外送往晉陽。假如被送到并州，卿當馳馬來報，我當在路上迎接，倡大義於天下。」孫騰日夜馳行，在半路上遇到莊帝。王當時率領騎兵東轉，聽說莊帝已渡過黃河，於是西還。他仍給爾朱兆寫信，陳說禍福，說不宜傷害天子，蒙受惡名。爾朱兆大怒，不接受他的意見，莊帝於是被害。
當初，爾朱榮死後，莊帝下詔令河西人紇豆陵、步蕃等襲擊秀容。爾朱兆進入洛陽之後，步蕃兵勢很強大，南逼晉陽，爾朱兆所以無暇久留洛陽，是要回師抵禦他們。爾朱兆雖然驍勇果敢，但沒有計謀策略，頻頻被步蕃打敗，於是統領兵馬，謀求東出太行山。令人頻頻到晉州徵召齊獻武王，又分出三州六鎮之人，讓王統領。既分兵別營，於是又引兵向南出發，以避步蕃銳氣。步蕃到了樂平郡，齊獻武王與爾朱兆一起征討打敗敵人，在秀容的石鼓山斬殺步蕃，他的兵馬退逃。爾朱兆的數十名將領到齊獻武王那裡，通夜喝酒。後來還營招王，王知道爾朱兆難以信任，但也沒有顯示出來，準備前往。臨上馬，長史孫騰牽住王的衣服制止了他。爾朱兆於是隔著黃河責罵孫騰等人，這樣兩軍各自散去，王從襄垣東出還營，爾朱兆回晉陽。
等到前廢帝登基，授爾朱兆為使持節、侍中、都督中外諸軍事、柱國大將軍、領軍將軍、領左右、并州刺史、兼錄尚書事、大行台。又欲命其為天柱大將軍，爾朱兆對人說：「這是叔父臨終時的官職，我何敢受。」於是堅決推辭不接受。不久加授都督十州諸軍事，世襲并州刺史。
齊武獻王攻克殷州後，爾朱兆與爾朱仲遠、爾朱度律約定共同討伐他。度律、仲遠駐軍陽平，爾朱兆兵出井陘，屯軍廣阿，號稱十萬。齊獻武王廣佈反間計策，或說爾朱世隆兄弟謀劃想要加害爾朱兆，又說爾朱兆與王同謀圖取仲遠等人，於是他們彼此兩不相信，各生猜疑，徘徊不進。爾朱仲遠頻頻派遣斛斯椿、賀拔勝前去申述，爾朱兆帶輕騎三百到仲遠帳中，同室坐定。爾朱兆性格粗獷，忿忿不平，手舞馬鞭，長嘯凝望，深深懷疑仲遠等有變，於是奔出馳馬還軍。仲遠派椿、勝等追上他說明情況，爾朱兆於是拘捕二人帶回營中，過了一天才放還。仲遠等人於是奔退而去。齊獻武王於是進軍打擊爾朱兆，爾朱兆軍隊大敗。
爾朱兆與仲遠、度律從此相互猜疑，很長時間都不和。爾朱世隆請前廢帝娶爾朱兆的女兒為皇后，爾朱兆大為高興。爾朱世隆以厚禮通知爾朱兆赴洛陽，深示卑下，隨其所為，無人敢違逆。爾朱兆與爾朱天光、爾朱度律更自相互約定，然後與齊獻武王在韓陵山大戰。戰敗，爾朱兆又奔晉陽，於是大掠并州城內財物民眾。齊獻武王從鄴城出發討伐他們，爾朱兆於是逃往秀容而去。王又追擊，越過赤洪嶺，破之，爾朱兆部下全都散降而去。爾朱兆逃竄於窮山之中，殺了自己乘坐的馬，自己在樹上吊死了。齊獻武王收拾他的屍體葬了。
爾朱兆打起戰來很果敢，每有征伐，經常位處前鋒，當時眾將都佩服他的勇力。然而他卻粗俗少智，沒有將領之才。爾朱榮雖然以其膽量為奇，但經常說：「爾朱兆最多只能領三千騎兵，多了也就亂了。」