1928年2月毕业后入奉军,在军队中担任下级军官职务。
1928年12月东北易帜后,奉军改编为东北军,主政东北的张学良精简部队、裁汰冗员,将一些老迈昏聩的带兵官撤换,大胆起用一批年轻的指挥员担任各级主官,李兰池为人豪爽正直,治军严格,赏罚分明,受到下级士兵的拥戴,且作战勇敢,凭借着才智和实干,从副官开始逐步升迁,历任连副、连长、营长、团副,到西安事变后东北军重新整编时,李兰池已经是国民党第57军112师336旅672团的上校团长。
西安事变后东北军重新整编,李兰池任国民党第57军112师336旅672团的上校团长。全面抗战爆发后,淞沪战场局势紧迫,率部参加淞沪会战,移驻江苏淮阴,后又驻防南通、海门等地,守备长江左岸,李兰池升任112师336旅少将副旅长。[3]
1937年11月,上海失陷后,日军继续向无锡、湖州进犯,在江阴要塞遭到中国守军顽强抵抗。李兰池奉命率部参加江阴保卫战,与日军激战5昼夜,屡次打退日军进攻。后因官兵伤亡众多,外援断绝,率部突围,向镇江转进。12月8日,参加南京保卫战。10日,率部到达南京太平门外,立即抢占蒋庙阵地。11日,日军第16师团一部来犯,李兰池率部应战,由于部队伤亡过重,防线动摇,李兰池亲上前线指挥战斗,击退日军进攻。12日,南京城被日军攻破,李兰池在指挥部队向紫金山北麓以南地区突围时,中弹牺牲。[1]