林源1989年3月15日生于中國北京，2001年在北京魯迅中學讀初中，2004年在北京市華夏女子中學讀高中，2007年考入北京電影學院表演學院高職高專。
2004年，15歲的林源參演徐靜蕾執導的
《一個陌生女人的來信》，飾演徐少女時代的徐靜蕾，這是她的首部電影作品。
2006年，參演孫紅雷、陳小藝主演的電視劇《半路夫妻》，飾演孫紅雷的女兒管陽陽；參演張一白執導的電影《好奇害死貓》，飾演短發另類的少女陌陌。
2009年，獲趙寶剛欽點出演陸毅、王珞丹主演的電視劇《我的青春誰做主》。
2010年8月，林源主演的青春勵志喜劇片《一只狗的大學時光》上映。
2011年，參演電視劇《非常90后》；8月，參演《你是我的幸福》，出演清純靚麗的幼兒園老師汪會會；同年，接受第三方支付平臺騰訊財付通邀請，擔任其代言人，是中國內地首位擔任此類產品代言的女藝人。
2012年1月，參演由張嘉譯、小宋佳、程煜等主演的諜戰電視劇《懸崖》，并憑借《懸崖》入圍搜狐第二屆電視劇盛典最佳女配角；9月，林源參與主演的唐人電影系列劇《刷新3+7》以周播的形式在東方衛視播出。
2013年4月，主演的電視劇《我的燃情歲月》播出，飾演女兵方捷；5月，與馬天宇主演網絡游戲玩家電影《百萬愛情寶貝》。
2015年，主演古裝電視劇《華胥引之絕愛之城》7月9日江西衛視、四川衛視黃金檔播出，出演第一女主角文昌公主葉蓁，并與霍尊合唱主題曲《之子于歸》。