紅軍驍將
1933年10 月，周時源隨紅四方面軍西進川陝邊區，任紅三十一軍二七四團二營營長，1934年7月，敵以第五、第六路精銳計8個旅的兵力向萬源地區實行重點攻擊。8月，方面軍總部指揮組織反攻，決定以青龍觀為突破口。青龍觀位於萬源西70里，山勢陡峭，碉堡林立，敵周紹武旅憑險固守。總部以紅31軍274團為突擊部隊，徐向前總指揮深入274團，親自周時源交代任務，鼓勵他帶隊拿下青龍觀。8月27日傍晚，2營在周時源和副團長易良品的率領下，由南天門出發，沿著崎嶇的小道隱蔽前進，午夜抵達青龍觀西面的瓮柏寺，周時源帶5連1排先行，在夜幕中藉助繩索、石縫、樹枝、藤蔓，向懸崖上攀登，黎明前全排登上山頂，俘虜了哨兵，出敵不意殲敵1個連，控制了制高點，全營一擁而上，向敵旅部發起攻擊，經一個小時激戰，敵指揮所被2營占領。另一碉堡群里的敵人瘋狂向2營反撲，猛烈的炮火將2營斷為三截，傷亡慘重。周時源邊指揮戰鬥，邊調整兵力，依託有利地形，再次奮力反擊，保住了既得的陣地。這時，274團的另外二個營也相繼攻上青龍觀頂峰，在我三面夾擊之下，敵一個旅大部被殲，青龍觀險峰被我占領，衝破了敵人自西向東長500多里防線，為方面軍進一步分割包圍敵人創造了極為有利的態勢。274團2營為突破青龍觀、徹底粉碎敵“六路圍攻”立了大功，榮獲紅四方面軍總部頒發的“夜襲常勝軍”獎旗一面，獎給二營指戰員每人軍服一套，鞋子一雙，周時源被提升為274團團長。
1935年3月，紅四方面軍發起了強渡嘉陵江戰役，紅31軍從蒼溪以北的怨溪口渡江之後，直插劍門關，敵軍企圖憑藉劍門關天險阻我軍西進。方面軍總指揮部命令274團從劍門關東側進攻主峰，配合兄弟部隊拿下劍門關。周時源挑選了攻堅常勝的第二營作為突擊隊，冒著敵人密集的彈雨，多次衝鋒，後在炮兵連炮火掩護下，終於沖入敵人陣地，這時，一營、三營和兄弟部隊也陸續攻上山來，敵一旅之眾被全殲。奪取了劍門關陣地，掃除了我紅四方面軍西進的障礙。1935年5月，周時源參加了長征。紅一、四方面軍會師後，將繳獲的紅毛騾子送給了朱德總司令，為朱老總的生活、工作、行動帶來了方便。1936年升任紅四軍十一師師長。10 月，紅一、二、四方面軍在甘肅會寧勝利會師後，進行了山城堡戰役。周時源率師在萌城、甜水堡一帶設伏阻擊援敵，斃傷國民黨軍團長以下400 餘人。11 月，周時源率十一師從東側城隍原向山城堡發起攻擊，與國民黨軍激戰一晝夜，在紅一方面軍一、十五軍團的配合下，一舉沖入山城堡，殲敵第七十八師1 個旅1 個團，給國民黨胡宗南部第一軍以沉重打擊。1937年入延安抗大學習 。
抗戰蹉跎
關於周時源的黨籍抗日戰爭爆發後，周時源任新四軍游擊支隊副參謀長，1938 年10 月隨軍挺進豫皖蘇邊區，開展游擊戰爭。次年11 月，游擊支隊改編為新四軍第六支隊，周時源任支隊副參謀長兼第三團團長，率部轉戰於永城、蕭縣、碭山等地，多次粉碎了日偽軍的進攻，打開了豫皖蘇邊區的抗戰局面。1942 年，周時源到延安抗大學習。
解放戰爭
1945年8 月，任吉林省乾安縣縣長，他密切聯繫民眾，深入基層，積極配合縣委，僅用半年時間就建立健全了縣境內的區鄉政權機構，組建了地方革命武裝。1946 年7 月，調任遼西軍區保全一旅第三團團長，率部參加了四平保衛戰，先後三渡松花江，在攻打錦州、解放天津等重要戰役中，他所率的三團作戰勇敢，多次立功，受到軍區表揚。
解放以後
全國解放後，周時源任華南軍區西江軍分區司令員兼黨委副書記，領導部隊大力開展剿匪反霸鬥爭，他採取以軍事打擊和政治攻勢相結合的方法，消滅和瓦解了數股土匪武裝，安定了西江地區的社會秩序。
1955 年至1964 年，周時源先後任江西省軍區撫州軍分區司令員、解放軍第四十五文化速成中學代校長、福建軍區福安軍分區司令員、福建省軍區副司令員、解放軍第二十八軍副軍長。 1964 年，周時源被授予中國人民解放軍少將軍銜，榮獲一級八一，二級獨立自由，三級解放勳章各1 枚。1974 年，因病在上海逝世 。
