李桓英，1921年出生於北京，童年時，曾跟隨父母在德國柏林一起生活過。1945年畢業於上海同濟大學醫學院，一年後赴美，獲霍普金斯大學公共衛生碩士，並留校任教。

1950年，聯合國成立世界衛生組織，李桓英成為首批官員。此時李桓英父母兄妹全家人都已移民美國，1958年，37歲的她不顧家人的反對，隻身回國，在中國醫學科學院研究皮膚病。

1970年文革期間被下放到江蘇一個農村，第一次讓她接觸到麻風病。由於沒有有效的治療方法，當地人把麻風病人趕到偏僻地區，任其死亡。李桓英很震撼，從此決心研究麻風病。

1978年李桓英被調到北京熱帶醫學研究所任研究員，並與世界衛生組織合作，走訪全國進行調查，解決麻風病的防治。她接觸麻風患者時，從來不穿防護服，也不戴口罩，總是主動去和病人握手，甚至擁抱。

2016年，李桓英95歲，申請入黨。

李桓英終身未嫁。

李桓英2022年11月25日於北京逝世，享年101歲。