崇德八年（1643），随郑亲王济尔哈朗克前屯卫、中后所，世职累进三等昂邦章京（子爵）。

顺治元年（1644），清军入关，李国翰与固山额真刘之源、祖泽润等率兵击败饶阳义军康文斗、郭壮畿等，师进征山西。此时李自成已走陕西，部下占据太原、平阳诸府，李国翰与固山额真叶臣谋曰：“李自成新败，应无固志，当以大兵直捣太原。太原既下，分道略定诸郡县，其余非降即就馘耳。”乃合兵进拔太原，分道略定汾西县等诸郡县。山西平定，师还，赉白金五百。不久，又随英亲王阿济格征陕西，屡次击败义军，李自成走湖广。清移师追剿，击败起义军于应山县，进攻武昌，与固山额真金砺等夺舟数百。

顺治二年（1645）十一月，命与固山额真巴颜率兵下四川，至西安，明军贺珍、孙守法自汉中抵抗，李国翰与驻防西安内大臣和洛辉分兵夹击，大破之，进世职二等。

顺治三年（1646）三月，肃亲王豪格师至西安，令李国翰与巴颜逐捕延安余寇，寇保张果老崖，掘壕困之，乘夜攻克其寨，歼其渠，获马二百余。遂从肃亲王下四川，歼灭张献忠，复率兵渡涪江，击破南明总兵袁韬，进世职一等。

顺治五年（1648）四月，授定西将军，同平西王吴三桂镇守汉中。

顺治六年（1649），明朝宗室朱森滏与其将赵荣贵以万余人犯阶州（今甘肃陇南），李国翰督兵赴援，战必先众陷阵。诸将请曰：“将军任讨贼之重，柰何轻身犯锋镝？脱有不戒，忧及全军。”李国翰曰：“吾固知此。然贼锋颇锐，战不利，势将蔓延。吾故以力战挫其锋。明之失机，率由主兵者怯战耗时，贼以坐大。覆辙可复蹈耶？”遂战，阵斩朱森滏、赵荣贵；复击破伪将军王永强，斩级数千，获驼马数百，收复宜君、同官、蒲城、宜川、安塞、清涧等县。上深嘉其勇略，谕以“自后但发纵指示，不必身先士卒”。

大同总兵姜瓖在大同反清复明，其部将刘登楼、张凤翼、任一贵、谢汝德、万链等光复附近诸郡县，李国翰遣兵会剿，歼贼甚众，抚定河东；进克府谷，擒斩所置经略高有才以下三百余人，降其将郝自德等，进一等伯。

张献忠身死后，其部将孙可望、刘文秀、白文选、李定国等降附南明桂王朱由榔，与其所设官属占据川东、川南。

顺治九年（1652），与吴三桂督兵收复成都、嘉定（今四川乐山），擒斩其总兵李廷明、林时泰、龙名扬等，刘文秀、白文选败走。李国翰遣将徇重庆、叙州，皆下。明将王复臣等纠倮罗五万余人犯保宁（今四川阆中），列象阵攻城，李国翰自绵州赴援，督兵横击敌，阵斩王复臣，歼其众万余人。捷闻，进三等侯，赏紫貂冠服、金甲胄、櫜鞬、鞍马。孙可望以保宁之败为戒，与李定国并力兵犯湖广，不复窥四川。

顺治十年（1653），以四川平，命与吴三桂还镇汉中。

顺治十四年（1657），明将谭文、谭洪、谭诣与李自成余党刘二虎等反清复明，收复重庆，使所置都督杜子香守之。顺治十五年（1658）三月，李国翰与吴三桂攻之，自南部、西充下合州（今重庆合川），杜子香迎战，败遁，占据重庆。李国翰以总兵严自明率所部留镇，而自己与吴三桂道桐梓，明军总兵王友臣投降，趋遵义。明将李定国遣其将刘正国等据险拒战，击之溃，自水西走云南，于是占据遵义及所属州县。五月，复进克开州（今贵州开阳），击败南明将军杨武、总兵梁亦英，斩级千余，获其象马器械，开州及附近城邑俱降。招降水西土司安坤等。当时宁南大将军罗讬、经略洪承畴已取贵阳，李国翰奉诏等信郡王多尼、征南将军卓卜特两路兵并进云南，于是还驻遵义，策会师取云南。七月，卒于军。丧至京，清廷命内大臣致奠，赠太子太保，谥敏壮，侯爵袭三次，循例改袭三等伯。

雍正年间，入祀贤良祠。乾隆十五年（1750），加封号“懋烈”。

《清史稿》：顺治初，取福、唐二王，不再期而定。桂王势更蹙，以有闯、献余众死寇力战，支拄十余年。陈泰定湖北，兵力至常、岳，阿尔津继之，奄有湖南。李国翰略四川、贵州，卓布泰下云南，卓罗从信郡王为之佐；爱星阿继之，逊塔为之佐；与吴三桂合军，深入缅甸取桂王：明宗至是始尽熸矣。

第一任：李国翰，国初三等副将李继学子。顺治五年（1648年）六月，晋封一等精奇尼哈番。九年（1652年）正月，晋至一等伯。闰六月，晋三等侯。十七年（1660年）卒，谥号敏壮。

第二任：海尔图，李国翰子，康熙元年（1662年）袭爵。

第三任：李廷燮，海尔图孙，康熙二十一年（1682年）八月袭爵。

第四任：伊尔拜，李廷燮弟，康熙三十四年（1695年）十二月袭爵。以罪革，后以伯爵降袭。

第五任：李杕，伊尔拜从侄，雍正七年（1729年）六月，降袭三等伯。坐事革。

第六任：黑格，李杕从孙，雍正十三年（1735年）闰四月袭爵。坐事革。

第七任：李坦，黑格从弟，雍正十三年（1735年）十二月袭爵。坐事革。

第八任：李境，李坦再从兄，乾隆十三年（1748年）十二月袭爵。十四年（1749年）八月，以其高祖李国翰功，赐号懋烈伯，世袭。

第九任：庆寿，李境子，乾隆四十五年（1780年）十二月袭爵。

第十任：成山，庆寿子，嘉庆十年（1805年）袭爵。

第十一任：庆英，成山族叔，道光二十年（1840）袭爵。

第十二任：恩来，庆英子，道光二十四年（1844年）袭爵。

第十三任：延康，恩来子，光绪十一年（1885年）袭爵。