捕后当场枪毙，尸骨无存。根据张大山（朱介凡笔名）编反共文献《另一个战场的胜利》（台北市：中国新闻出版公司，1953年）的记载，周慎源在被围捕时，拿土制手榴弹自爆身亡，然此说法较戏剧化并未经证实。据蓝博洲文章〈寻找周慎源〉的考证，周慎源应在桃园县芦竹乡中福村（今桃园市芦竹区中福里）横死。从口述历史中证实此说，白色恐怖倖存者吴敦仁2015年回忆：「我的上级领导之一的周慎源遭到刑警队围捕，因持枪拒捕而当场被开枪打死。周慎源是学运出身的共产党员，他曾是台北师范学院（现今之「师范大学」）的学生自治