2005年,林源与徐静蕾,姜文合作主演的剧情片《一个陌生女人的来信》在中国内地上映,在片中饰演亭亭玉立的少女,这也是她首部作品,之后进入影视圈。2006年,林源与刘嘉玲,胡军合作主演的悬疑片《好奇害死猫》在中国内地上映,在片中饰演短发另类的少女陌陌；此外,她主演的都市剧《半路夫妻》播出。2009年,林源与赵子琪,陆毅合作主演的都市剧《我的青春谁做主》在央视一套播出,在剧中饰演倔强执拗的李霹雳,之后她凭借该剧获得第十六届上海电视节白玉兰奖入围最具潜力女演员奖提名以及生态中国时尚盛典获最具潜力风尚女演员奖。2010年,林源与薛之谦,钱志君合作主演的青春片《一只狗的大学时光》在中国内地上映,在片中饰演单纯可爱的女大学生YOYO,之后凭借该剧获得了第18届北京大学生电影节最受大学生欢迎的女演员奖提名；同年,出席由中国扶贫基金会,精品传媒联合主办的“拥抱妈妈30秒”大型公益慈善晚会。2011年,林源与王刚,黄轩合作主演的都市剧《你是我的幸福》在央视一套播出,在剧中饰演清纯靓丽的幼儿园老师汪会会；同年,她与徐静蕾,黄立行合作出演的爱情片《亲密敌人》在中国内地上映。2012年,林源与张嘉译,宋佳合作出演的谍战剧《悬崖》上星播出,而她也凭借该剧入围搜狐第二届电视剧盛典最佳女配角；随后,她与黄小蕾,张铎合作主演的都市剧《非常90后》播出,在剧中饰演个性张扬的时尚少女关柔柔；同年,其与胡歌,杨洋合作主演的都市剧《刷新3+7》也于上海东方卫视播出,她在《兵马俑与招财猫》单元中饰演刚从表演专业毕业的小姑娘蒋丽；此外,她与陈乔恩,明道合作主演的古装剧《王的女人》上星播出,在剧中饰演女扮男装继承父亲官职的花倾国。2013年,林源与杨雪,蒋欣合作主演的军旅剧《我的燃情岁月》在央视八套播出,在剧中饰演正义感爆棚的女兵方捷；随后,她与马天宇,郭家铭合作主演的喜剧片《百万爱情宝贝》在中国内地上映,在片中饰演单纯善良的四眼妹陶小奇；同年,与佟丽娅,雷佳音合作主演的都市剧《断奶》在上海东方卫视播出,在剧中饰演敢爱敢恨,积极向上的女孩程优优；之后,其与周一围,张晞临合作主演的年代剧《独有英雄》在湖北卫视播出,在剧中饰演历经种种磨难而实现自我价值的黄麦子。2015年,林源与郑嘉颖,袁弘合作主演的玄幻剧《华胥引之绝爱之城》上星播出,在剧中饰演一生坎坷的卫国公主叶蓁,她不仅凭借该剧获得亚洲影响力东方盛典最佳新人奖,还演唱了主题曲《之子于归》；同年,与郭家铭,张政勇合作主演的抗战剧《秘密小分队》播出,在剧中饰演临危受命的八路军女干事刘胜男。2016年,林源与迟嘉,夏凡合作主演的抗战剧《蚂蚱》在贵州卫视播出,在剧中饰演为了帮助心爱之人不顾自身安危的池田樱子；随后,她与罗晋,杨烁合作主演的抗战剧《狭路》上星播出,在剧中饰演历经战乱,颠簸,侮辱成长成独立女性的莫莉；同年,其与茅子俊,郭昊伦合作主演的抗战剧《希望使命》播出,在剧中饰演顾全大局,伶俐聪慧的战士王蕾蕾。2017年,林源与陈浩民,林子聪合作主演的古装剧《欢喜县令》在四川卫视播出,在剧中饰演武功高强的猎户之女曹天骄；随后,与闫学晶,孙绍龙合作主演的都市剧《和妈妈一起谈恋爱》在央视八套播出,在剧中饰演乖巧懂事,古灵精怪的方小菲；同年,其与文章,马伊琍合作主演的谍战剧《剃刀边缘》上星播出,在剧中饰演温柔体贴的九儿,之后,与林江国,刘丛丹合作主演的谍战剧《毒战》播出,在剧中饰演禁毒善后局局长的女儿马青萍；与此同时,她还与文章,闫妮合作主演年代剧《一步登天》,在剧中饰演单纯善良的小怜。2018年,林源与赵丽颖,金瀚合作主演的都市剧《你和我的倾城时光》播出,在剧中饰演单纯善良的陈雅怡；同年,她与杜江,蒲巴甲合作主演的谍战剧《烽火连城决》播出,在剧中饰演美丽机智,英勇镇定的情报员叶谷雨。2019年,林源与秦俊杰,袁冰妍合作主演的古装剧《听雪楼》在腾讯视频播出,在剧中饰演懵懂娇憨的小师妹池小苔；同年,与李东学,张俪合作主演的年代剧《面具背后》在央视八套播出,在剧中饰演对爱执着,用情专一的徐秀云。2020年,林源与任嘉伦,张慧雯合作主演的古装剧《暮白首》在爱奇艺和优酷视频播出,在剧中饰演性格乖戾,阴狠毒辣的明教至尊墨幻；随后,与黄景瑜,迪丽热巴合作主演的都市剧《幸福,触手可及！》在湖南卫视播出,在剧中饰演令曦。2021年,林源与林永健,梅婷合作主演的当代剧《民警老林的幸福生活》在优酷视频播出,在剧中饰演老城派出所驻所记者刘小小；随后,与凌潇肃,何晴合作主演的航天剧《问天》在央视一套播出,在剧中饰演赵田田。2022年7月20日,与杨紫,成毅合作主演仙侠剧《沉香如屑》播出,在剧中饰演沈湘君；8月18日,主演的古装爱情仙侠剧《沉香重华》播出。10月10日,林源出演的电影《春晖使者》开机；11月2日,其蔡文静,彭冠英合作主演的都市剧《不期而至》优酷播出,在剧中饰演石胜玉。2023年2月17日,出演的年代情感剧《情满九道弯》播出；3月30日,《风月锦囊》官宣阵容,包括林源；9月15日,出演的悬疑古装剧《九义人》播出。
艺乐ELE杂志2018年12月刊封面1,1
2016年,担任“北京领养日”的宣传大使。