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。
李源牺牲90年后的今天,告慰烈士英灵的是,他的家乡广东惠州博罗县园洲镇发生了翻天覆地的变化。先后获得全国小城镇建设试点镇、全国发展改革试点城镇、中国休闲服装名镇、国家卫生镇、国家建制镇新型城镇化示范试点镇和广东省教育强镇、广东省宜居示范城镇、广东省生态镇等殊荣。