毕业于上海复旦大学法律系,并于抗战期间参加****大学前身的**干部学校研究班,随后又于美国哥伦比亚大学教育学院取得教育学硕士学位,并于****大学担任教授。
李焕在对日抗战**之后,即担任***青年工作及宣传要职,在1946年至1948年担任《沈阳日报》的报社社长,之后即进入***中心,1948年开始担任***青年部副处长、随后担任救国团主任秘书、副主任、主任;青辅会委员、主任委员。1976年10月被王幸男以国语辞典制作成的炸弹邮包炸伤手指。1977年发生中坜事件,导致作为发动者许信良(之后当选桃园县县长)任职党部时期的直属长官、时任***组织工作会主任的李焕被迫下台,导致政战系统的王升权力也因此扩大,当时有所谓“李换(焕)王升(升)”之说。李焕担任过一段时间的中国电视公司董事长,后来南下高雄,出任**中山大学在台复校后的首任校长,俞国华组阁时担任“教育部长”。蒋经国逝世之前,李焕出任***秘书长一职。
于1989年至1990年间,曾经短暂担任一年的“行政院长”,到达**生命高峰。有传二月政争期间,时任总统李登辉为迫使其下台,故任命“国防部长”郝柏村为新任阁揆,以反对李焕的反弹。此后仅有酬庸式的“总统府资政”,以及***中常委、中评会主席团主席等职务。
当年李焕与郝柏村、邱创焕、马英九等***保守派支持把“国民大会”转型为类似美国的选举人团来选举总统,而非民意支持的公民直选。
***有不少人物和官员是李焕所提拔,例如前“考试院长”许水德、连战内阁时的“行政院秘书长”,精省后的首任台湾省主席赵守博、前桃园县长与前民进党主席许信良等人。
2007年3月17日,李焕在出家门要参加会议时不慎摔倒,眉骨、鼻翼、人中的部分多处伤痕,缝了30几针后并无大碍。
2010年12月2日19时37分,李焕因肺炎、呼吸衰竭合并多重器官衰竭在台北荣民总医院病逝,享年93岁,而隔天正是其子李庆华的生日。