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年京汉铁路二七大罢工、1925年五卅运动等。
1923年6月,林育南赴广州出席中共三大,8月到南京出席中国社会主义青年团二大,当选为团中央委员、团中央秘书、组织部长,并兼任《中国青年》主编。1927年4月至5月,他出席在武汉召开的中共五大,被选为候补中央委员。1927年大革命失败后,在湖北转入地下斗争。1927年底赴上海,任中共沪东区委书记。1930年起林育南任全国苏维埃区域代表大会中央准备委员会秘书长。1931年1月17日,林育南同何孟雄、李求实等在上海被捕,在狱中宁死不屈,对党忠诚;1931年2月7日在上海龙华英勇就义,时年33岁。据新华社武汉7月12日电