1925年秋，李源由苏兆征介绍加入中国共产党，并担任中华海员工业联合总会支部书记。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。

　　1927年11月，李源组织工人武装，成功营救受伤被捕入狱的广州工人运动领导人周文雍。同年12月，李源组织领导广州工人武装参加了著名的广州起义，并率领工人赤卫队在广州长堤一带，抗击前来镇压广州起义的反动军队。

　　广州起义失败后，参加起义的主力部队被迫撤出广州，李源奉起义指挥部命令，率领部分工人武装担负掩护起义部队撤退转移的任务。

　　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。临走前，他对爱人说：“你已身怀六甲，不能随行，如果我不幸牺牲了，往后生下或男或女，请你教育孩子长大以后为烈士报仇，为中国人民谋幸福。”

　　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。