早期事跡

江忠源生性剛直豪爽，重視經世之學，于1837年（道光十七年）考中舉人，后入京參加會試，可惜沒有中榜。1844年（道光二十四年），江忠源通過大挑（選官制度）被任命為教職官員，返回家鄉，并以兵法訓練鄉里子弟。

1847年（道光二十七年），瑤人雷再浩在新寧黃背峒聚眾作亂。江忠源組織團練鎮壓，擊破叛軍巢穴，擒殺雷再浩，被擢升為知縣，赴浙江候補出缺。1849年（道光二十九年），江忠源擔任秀水縣知縣，因政績卓著，受到浙江巡撫吳文镕的賞識，后補任麗水縣知縣。

1850年（道光三十年），咸豐帝即位，詔令部院九卿舉薦賢才。江忠源在禮部左侍郎曾國藩的推薦下，入京朝見皇帝，但不久便因父親去世，辭職守孝。

奔赴廣西

1851年（咸豐元年），大學士賽尚阿赴廣西鎮壓太平軍。江忠源也被征調到軍中，深受副都統烏蘭泰的器重。后來，江忠源回鄉召集鄉兵五百人，組建楚勇，并由弟弟江忠濬統領，奔赴廣西。

當時，太平軍屢破清軍，兵鋒極盛，見楚勇剛剛成軍而且人馬較少，便出兵攻打。江忠源起初堅守不出，后趁太平軍逼近，突然出擊，斬首數百，后累功至同知直隸州，獲賜花翎。

后來，太平軍攻陷永安（今廣西蒙山），不久被清軍圍困。當時，提督向榮主張圍城必闕的戰法，而烏蘭泰則認為應用鎖圍之法，二人爭執不下。江忠源調解不成，知道此戰清軍必敗，便稱病回鄉。

1852年（咸豐二年），太平軍突圍北上，進犯桂林。江忠源聞訊后，再次招募一千士卒，與劉長佑晝夜兼程，趕赴廣西。這時，烏蘭泰戰死，江忠源得以獨領一軍。他并扼守鸕鶿洲，三敗太平軍，解桂林之圍，被擢升為知府。

四月，江忠源追擊太平軍至全州。當時，太平軍占據全州，打算沿著湘江水陸并進，北攻長沙。江忠源在蓑衣渡設下伏兵，又砍伐樹木，堵塞河道，并與太平軍鏖戰兩晝夜。南王馮云山中炮而死，太平軍潰逃，輜重盡被繳獲。

協守長沙

當時，江忠源請求扼守湘江東岸，但未被采納。太平軍得以從東岸進入湖南，并攻陷道州（今湖南道縣）。江忠源擔心太平軍裹挾百姓，認為“分防不如合剿，遠堵不如近攻”，于是與各路清軍合攻道州，并聯絡城中內應，約期攻城。

這時，太平軍撤離道州，轉而攻陷桂陽、郴州，進犯長沙，勢力再次壯大。江忠源與總兵和春前往援救時，太平軍已經占領城南，晝夜攻打長沙。江忠源見太平軍占據地勢較高的天心閣，驚道：“賊軍占據此處，長沙危險了。”于是率死士奪回天心閣。

后來，江忠源見弟弟江忠濟由郴州趕到長沙，便約定夾擊太平軍，被伏兵擊傷小腿。湖南巡撫張亮基將江忠源迎入城中，詢問守城方略。江忠源道：“官軍四面集結，只有河西一路空虛。應派重兵扼守回龍塘，防御賊軍逃竄。”張亮基深以為然。但此時長沙城內巡撫、提督、總兵有十幾人，互不統屬，張亮基難以調度。

十一月，太平軍由回龍塘突圍，攻陷岳州（今湖南岳陽），并于十二月奪取武昌。江忠源痛恨自己的主張沒被采納，不欲東去，被張亮基留在湖南。此后，江忠源剿平巴陵土匪，又調赴瀏陽，鎮壓徵義堂會匪周國虞，擢升為道員。

堅守南昌

1853年（咸豐三年），清廷命張亮基署理湖廣總督，又任命江忠源為湖北按察使。江忠源深受張亮基的倚重，先后剿平通城、崇陽、嘉魚、蒲圻的叛軍，生擒叛軍首領劉立簡、陳百斗、熊開宇等人。咸豐帝認為江忠源忠勇可恃，便讓他到向榮的江南大營幫辦軍務。

六月，江忠源行至九江，聞聽南昌被圍，便上疏朝廷，請求先援江西，并率一千三百人奔赴南昌。江西巡撫張芾將王命旗牌授予江忠源，讓他指揮所有戰事。江忠源燒毀城外民宅，斬殺逃兵，又親自駐守章江門，日夜督戰。

后來，太平軍挖地道攻城，使得城池崩塌數十丈。江忠源斬殺登城叛軍，命人用土囊將缺口堵死，后多次派死士焚毀太平軍的營寨。不久，湖南援軍趕到，江忠源分兵扼守樟樹鎮，又派羅澤南剿平泰和、萬安、安福等縣土匪。

當時，江忠源堅守南昌九十余日，多次擊破太平軍營壘、擊沉敵軍船只。八月，太平軍撤軍而去。咸豐帝為了表彰江忠源的功勞，特賜他二品頂戴。

趕赴廬州

后來，太平軍退守九江，分兵擾亂湖北興國，進犯田家鎮（今屬湖北武穴）。江忠源率二千兵馬赴援，并率親兵數十人先行趕到田家鎮。次日，太平軍猛攻田家鎮，道員徐豐玉等人戰死。江忠源上表自劾，被降四級留任，后升任安徽巡撫。

不久，太平軍攻陷黃州、漢陽，圍困武昌。江忠源沿長江進擊，大敗太平軍，解武昌之圍。后來，江忠源的部隊被留在湖北，自己只率二千兵馬趕赴廬州（今安徽合肥）。當時，江忠源冒雨行軍，將士盡皆疲憊，自己也染病不起。行至六安時，太平軍已攻陷桐城、舒城。

廬州知府胡元煒遣使告急，并謊稱城中兵力、軍餉充足。江忠源便不顧六安軍民挽留，留下一千兵馬守衛六安，帶病前往廬州。十一月，江忠源抵達廬州，方知城內總共不過三千人馬，而且糧草、軍火短缺，但已被太平軍重重圍困。

江忠源雖知自己被胡元煒所騙，而且廬州難以保全，但仍不肯棄城退守。他認為胡元煒不能布置防務，又謊言貽誤戰機，多次斥責，并親自駐守水西門，擊退太平軍的進攻。朝廷為了嘉獎江忠源，賜他霍隆武巴圖魯勇號。

城破自盡

當時，陜甘總督舒興阿畏懼太平軍兵威，不敢前進。江忠源之弟江忠濬與劉長佑也被阻攔在廬州城外五里處，難以救援。十二月，胡元煒私通太平軍。太平軍獲知城中虛實，更加猛烈的攻城。

不久，太平軍炸毀水西門，攻入廬州城中。江忠源拔刀欲自刎，被左右親兵阻止，都司馬良勛背著他逃走。江忠源猛咬馬良勛的耳朵，奮力掙脫，繼續與太平軍交戰。到達水閘橋時，江忠源已身中七處創傷，只得投入古塘，跳水自殺，時年四十二歲。

當時，布政使劉裕珍、池州知府陳源兗、同知鄒漢勛、胡子雝等人一同戰死，胡元煒投降。八日后，江忠源的尸體被部卒周昌跡背出，仍是面色如生。清廷得知后，追贈江忠源為總督、騎都尉兼云騎尉世職，賜謚忠烈，并將他的靈位安放在昭忠祠中。

1864年（同治三年），太平天國滅亡。清廷念及江忠源的功勞，又追贈他為三等輕車都尉世職，并在湖南、江西為他建造專祠。