尔朱兆，字万仁，尔朱荣的侄子。少时骁勇刚猛，善于骑射，徒手与猛兽搏斗，矫捷过人。几次跟随尔朱荣出猎，到了那些穷岩绝涧人们不知升降的地方，尔朱兆先行开路。尔朱荣因此对他特加褒赏怜爱，任他为身边爪牙。尔朱荣曾经送朝中使者，看见两只鹿，命令尔朱兆上前来，只给他两支箭，说：“射杀这两只鹿以供今天饭食。”于是停马备火等待二鹿送来，不一会尔朱兆射杀一只。尔朱荣本想自夸一番，派人责备尔朱兆说：“何不尽取？”让人打他五十棍杖。
后来因军功尔朱兆被授予平远将军、步兵校尉。尔朱荣入洛阳，尔朱兆兼前锋都督。等到孝庄帝即位，特授他为中军将军、金紫光禄大夫，又假骁骑将军、建兴太守。不久除任使持节、车骑将军、武卫将军、左光禄大夫、都督、颍川郡开国公，食邑二千户。后跟从上党王天穆讨伐平定邢杲。等元颢屯军于河桥，尔朱荣派尔朱兆与贺拔胜等从马渚西夜渡数百骑兵，袭击元颢儿子元冠受，擒获了他。又进军打败安丰王元延明，元颢于是退兵而去。庄帝还归宫中，论功除任他为散骑常侍、车骑大将军、仪同三司，增加食邑八百户。为汾州刺史，增食邑一千户。不久又加授侍中、骠骑大将军，又增食邑五百户。
等到尔朱荣死后，尔朱兆从汾州率领骑兵据占晋阳。元晔登基，授尔朱兆大将军，爵位为王。尔朱兆与尔朱世隆等定计谋取洛阳，尔朱兆于是率军南出。进军到达太行山，大都督源子恭部下都督史忤龙开营降顺尔朱兆，子恭退军而走。尔朱兆轻兵兼程从河梁西渡涉黄河，进攻京城。这以前，河边人梦见神人对自己说：“尔朱家想渡过黄河，用你作氵垒波令，为他缩小水脉。”一月以后，梦者死去。等到尔朱兆来到，有个行人自己说他知道水浅的地方，用草表插而作标记。忽然那人不见踪影。尔朱兆于是策马渡河。这一天，狂风暴起，黄尘遮天，尔朱兆骑兵叩击宫门，宿卫武士才发现大事不妙。弯弓要射，战袍裹住弓统，箭不能射出，禁卫人员一时散走。皇帝徒步冲出云龙门外，被尔朱兆骑兵抓住，幽禁在永宁佛寺。尔朱兆扑杀皇子，污辱妃嫔，任士兵抢劫掠夺。在洛阳停军十多天，先命令人把庄帝送到晋阳。尔朱兆断后在河梁监查抢来的财物，又在三级寺害死庄帝。
当初，尔朱兆准备向洛阳进发，派使者请齐献武王，想与他共同采取行动。齐献武王当时任晋州刺史，对长史孙腾说：“作为臣子而讨伐君主，其叛逆之罪就已很严重了。我如今天不去，他必然忌恨在心。卿你可前去申述我的意思，就说山蜀未平，今天正要攻讨，不可放下此处而前往，导致生出后忧。平定蜀地之后，当隔河与他成犄角之势。就这样跟他解释，看他有什么反应。”孙腾于是到尔朱兆那里去，在并州大谷找到尔朱兆，向他说了这番话。尔朱兆很不高兴，说：“回去后告诉高兄，弟我有吉祥之梦，今天此番必定会有收获。”孙腾问：“王梦如何？”尔朱兆回答说：“我前番梦见我亡故伯父登上一高堆，堆旁之地全都耕熟，只有马兰草株往往还在。吾伯父问为什么不拔掉，左右人说坚不可除。我伯父看着我令我拔草，我手之所至，无不尽拔。由此而论，此番前往必定有利。”孙腾回去汇报了全部情况，齐献武王说：“尔朱兆等猖狂，举兵犯上，我今天不愿参与，便惹起猜忌，看样子是不能和尔朱氏合作下去了。而今南行，天子在黄河边列兵待之，尔朱兆进不能渡，退不能还。我从太行山东而下，出其不意，这帮家伙便可一举擒获了。”没多久，尔朱兆攻克京城，孝庄帝被幽禁。都督尉景跟随尔朱兆南行，写信告诉齐献武王。王得到书信大惊，召见孙腾给他信看说：“卿可驰马到尔朱兆那里去，对他表示祝贺，秘密察访天子现在何处，是随行尔朱兆军府，还是另外送往晋阳。假如被送到并州，卿当驰马来报，我当在路上迎接，倡大义于天下。”孙腾日夜驰行，在半路上遇到庄帝。王当时率领骑兵东转，听说庄帝已渡过黄河，于是西还。他仍给尔朱兆写信，陈说祸福，说不宜伤害天子，蒙受恶名。尔朱兆大怒，不接受他的意见，庄帝于是被害。
当初，尔朱荣死后，庄帝下诏令河西人纥豆陵、步蕃等袭击秀容。尔朱兆进入洛阳之后，步蕃兵势很强大，南逼晋阳，尔朱兆所以无暇久留洛阳，是要回师抵御他们。尔朱兆虽然骁勇果敢，但没有计谋策略，频频被步蕃打败，于是统领兵马，谋求东出太行山。令人频频到晋州征召齐献武王，又分出三州六镇之人，让王统领。既分兵别营，于是又引兵向南出发，以避步蕃锐气。步蕃到了乐平郡，齐献武王与尔朱兆一起征讨打败敌人，在秀容的石鼓山斩杀步蕃，他的兵马退逃。尔朱兆的数十名将领到齐献武王那里，通夜喝酒。后来还营招王，王知道尔朱兆难以信任，但也没有显示出来，准备前往。临上马，长史孙腾牵住王的衣服制止了他。尔朱兆于是隔着黄河责骂孙腾等人，这样两军各自散去，王从襄垣东出还营，尔朱兆回晋阳。
等到前废帝登基，授尔朱兆为使持节、侍中、都督中外诸军事、柱国大将军、领军将军、领左右、并州刺史、兼钅录尚书事、大行台。又欲命其为天柱大将军，尔朱兆对人说：“这是叔父临终时的官职，我何敢受。”于是坚决推辞不接受。不久加授都督十州诸军事，世袭并州刺史。
齐武献王攻克殷州后，尔朱兆与尔朱仲远、尔朱度律约定共同讨伐他。度律、仲远驻军阳平，尔朱兆兵出井陉，屯军广阿，号称十万。齐献武王广布反间计策，或说尔朱世隆兄弟谋划想要加害尔朱兆，又说尔朱兆与王同谋图取仲远等人，于是他们彼此两不相信，各生猜疑，徘徊不进。尔朱仲远频频派遣斛斯椿、贺拔胜前去申述，尔朱兆带轻骑三百到仲远帐中，同室坐定。尔朱兆性格粗犷，忿忿不平，手舞马鞭，长啸凝望，深深怀疑仲远等有变，于是奔出驰马还军。仲远派椿、胜等追上他说明情况，尔朱兆于是拘捕二人带回营中，过了一天才放还。仲远等人于是奔退而去。齐献武王于是进军打击尔朱兆，尔朱兆军队大败。
尔朱兆与仲远、度律从此相互猜疑，很长时间都不和。尔朱世隆请前废帝娶尔朱兆的女儿为皇后，尔朱兆大为高兴。尔朱世隆以厚礼通知尔朱兆赴洛阳，深示卑下，随其所为，无人敢违逆。尔朱兆与尔朱天光、尔朱度律更自相互约定，然后与齐献武王在韩陵山大战。战败，尔朱兆又奔晋阳，于是大掠并州城内财物民众。齐献武王从邺城出发讨伐他们，尔朱兆于是逃往秀容而去。王又追击，越过赤洪岭，破之，尔朱兆部下全都散降而去。尔朱兆逃窜于穷山之中，杀了自己乘坐的马，自己在树上吊死了。齐献武王收拾他的尸体葬了。
尔朱兆打起战来很果敢，每有征伐，经常位处前锋，当时众将都佩服他的勇力。然而他却粗俗少智，没有将领之才。尔朱荣虽然以其胆量为奇，但经常说：“尔朱兆最多只能领三千骑兵，多了也就乱了。”