1922年5月起，林育南任中国劳动组合书记部武汉分部主任、中共武汉执行委员会委员、武汉工团联合会秘书主任。他先后参与领导、组织了1922年9月的粤汉铁路工人罢工、1923年2月京汉铁路二七大罢工、1925年五卅运动上海工人大罢工、1927年汉口工人收回英租界等重大斗争。1927年6月任全国总工会执委会委员兼秘书长、宣传部部长。

　　1927年大革命失败后，林育南在湖北转入地下斗争，先后任中共湖北省委常委兼宣传部部长、中共湖北省委代书记。1927年底赴上海，任中共沪东区委书记。1929年11月在上海参与筹备第五次全国劳动大会，他继续被选为全国总工会执委会委员，任编辑委员会负责人、秘书长，主持日常工作。

　　1931年1月17日，林育南同何孟雄、李求实等在上海被国民党反动当局逮捕。在狱中，林育南经受住了敌人的严刑拷打，保持了共产党员的坚定立场和崇高品格。2月7日，林育南在上海龙华英勇就义，时年33岁。