1925年秋,李源由苏兆征介绍加入中国共产党。1926年,李源受党组织派遣,担任广州国民政府财政部缉私检查队指导员,率队开展反走私的斗争。
1927年4月,国民党新军阀背叛革命,四一二反革命政变后3天,在广州发生了四一五反革命政变,大批共产党员和革命群众遭到屠杀,李源化名李昌、李泉,被迫转入秘密斗争。同年4月下旬,李源被任命为中共广东省委特派员,利用在香港和广州海员中的关系,继续在工人中进行革命宣传,参与组织和建立广州工人秘密武装。同年冬任中共广东省委委员。
1928年1月起,李源任中共广东省委常委,2月被派往琼崖(今海南省)担任中共琼崖特委书记,同年5月代理中共广东省委书记,后任书记。1928年7月在莫斯科召开的党的六大上,李源当选中共中央委员(因工作李源未能参加大会)。1928年秋末,李源秘密前往粤东传达党的六大决议,指导党的工作。
李源抵达大埔三河坝时不幸被反动军警逮捕,在狱中遭受了敌人的酷刑拷打和种种折磨,但他始终坚贞不屈,惨遭敌人杀害,牺牲时年仅24岁。