咸丰十年（1860年），接替其兄马复源执掌华寺门宦教权，承袭巴燕戎格厅（今青海省化隆回族自治县）和循化厅总约世职，以曾戴五品蓝翎，被教众奉为“顶子太爷”。咸丰末年，马文义在巴燕戎格厅首倡起义，马桂源号召教众响应，并成为这支起义军的领袖。同治二年（1863年）率部围攻西宁城达半年之久，迫使西宁办事大臣玉通出面主持“抚局”，马桂源署循化同知，同治七年（1868年），署西宁府知府。其兄马本源署中营游击，护西宁领总兵篆。
兄弟二人在回民聚居的西宁东关筑起土城，扩建东关清真大寺高逾城墙。同时倡议修缮孔庙，会同汉民商绅成立维持社会治安机构，并下令各地修整渠道。在其治下的汉民纷纷改信伊斯兰教，史称：“西宁八属汉民，尽随其教，马智元（桂源）兄弟格外庇护，得以安业”。同治十一年（1872年）正月，河州马占鳌降清后，马桂源以西宁知府身份前往安定（今甘肃定西）左宗棠大营与之周旋，得知其决计进攻西宁，即返回布防备战。同年八月“抚局”破裂，马桂源兄弟毅然与退居西宁南川一带的陕西回军联合继续抗击清军，公推马本源为“统领河湟陕兵马大元帅”，组织各路回军在小峡一线与清军浴血鏖战，终因众寡不敌而退守巴燕戎格，后被清军沈玉遂、马占鳌设诈诱捕。同治十二年（1873年）春，马桂源、马本源被押解兰州，被凌迟处死。其三岁独子马鉊格被阉割，配给军人为奴。传说马鉊格与光绪二十一年（1895年）领导了河湟回民起事的韩文秀是同一人。
相关事迹
1862年陕西回民起义后，甘肃各地回民纷起响应。1864年，陕西回民军因受清军逼迫，陆续退入甘肃境内，甘肃回民起义的声势更加壮大。至1865年，甘肃境内形成了4个反清斗争中心：一是马化龙领导的以金积堡(今宁夏吴忠市西南)为中心，包括宁夏府(治今银川)和陇东在内的起义地区；一是马占鳌领导的以河州(今临夏)为中心的回、撒拉、东乡族起义地区；一是先后由马文义、马桂源、马本源领导的以西宁(今属青海)为中心的起义地区；一是马文禄领导的以肃州(今酒泉)为中心的起义地区。宁州(今宁县)的董志原地区，则是陕西回民起义军转移至甘肃后的根据地。各部起义军相互配合，不断向清军进攻。
陕甘总督杨岳斌困守省城兰州，束手无策，清廷遂调闽浙总督左宗棠接任陕甘总督。1867年7月，左宗棠率楚军2万余人入陕，在镇压了西捻军之后，于1868年冬回到西安，制定了“三路进兵之策”；以刘松山部为北路，指向金积堡；以李耀南等为南路，直趋秦州(今天水市)，左宗棠自率中路军赴泾州(今泾川)。1869年春，清军向活动于陕甘边界地区的陕西回民军发起进攻，回民军作战失利，由董志原撤往金积堡等地。左宗棠决定采取各个击破的方针，进攻甘肃境内的回民起义军，并把主要矛头首先指向回民军最大的基地金积堡。同年秋，刘松山率领北路清军进抵灵州(今宁夏灵武)，扬言只剿陕回，与甘回无涉。当地回民不受欺骗，与陕西回民军联合作战。11月中旬，中路清军雷正绾部突破预望城、黑城子一带防线，进至距金积堡仅10余里的秦渠一带，刘松山部则夺取了灵州城。从12月起，中路和北路清军从南北两个方向会攻金积堡。1870年2月，起义军发起反击，一举夺回西面要地峡口，并击毙刘松山，清军阵脚大乱。在有利形势下，马化龙并未乘胜反攻，却数次修书求抚，致使清军得以调整部署，重新发动进攻，逐点夺占外围堡寨，对金积堡进行锁围。由于粮尽援绝，马化龙于1871年1月初交械降清，后被杀害(参见金积堡之战)。3月2日，清军攻占起义军最后一个据点王家瞳庄，宁夏地区的回民起义遂告失败。
7月底，左宗棠又以40余营兵力分三路向河州发起进攻。起义军于洮河西岸构筑防线，清军多次抢渡洮河均被击退。11月中旬，前福建布政使王德榜率左宗棠亲兵马步5营，绕至康家崖(今临洮北)东南30余公里的站滩，从狄道(今临洮)浮桥渡河，猛攻洮河西岸起义军阵地，掩护清军主力渡河成功。随后，清军从几个方向围攻起义军洮河西岸的主阵地三甲集。起义军节节抗击，将其诱至太子寺(今广河)。1872年2月中旬，起义军利用夜暗主动出击，使清军损兵折将，全线溃退15公里，粮道梗阻，几不可支。在取得辉煌胜利后，起义军多数首领主张乘胜反攻，但主要领导人马占鳌却把这一胜利当作降清的资本，率部投降，加入镇压起义军行列(参见河州之战)。
8月，左宗棠进驻甘肃省城兰州，指挥清军向西宁进攻。9月初，刘锦棠率步队18营进至西宁府碾伯(今青海乐都)地区。12日，西宁回民首领马桂源密约陕西回民军首领白彦虎等会商对策，公推马桂源为大元帅，统一指挥西宁地区之陕、甘回民起义军，抗击清军。起义军于西宁东面隘路两侧山上构筑坚固堡垒，凭险固守。并以机动兵力绕至敌后伺机袭击，阻敌粮道，使清军穷于应付。两个月之内，双方交战50余次，清军损兵折将，不能前进。左宗棠一面增兵，一面加紧诱降活动。留守西宁城的马永福终于降清，闭城据守。马桂源等分兵围攻西宁城，形成东西两面作战之势。刘锦棠乘机攻占了大、小峡之间的隘路，于11月19日进占西宁城。回民起义军大部瓦解，白彦虎率2000余人北走大通，马桂源则率三四千人退至巴燕戎格(今化隆)。1873年3月2日，马桂源、马本源兄弟被俘，不久于兰州遇害。接着，清军攻占起义军的最后一个据点循化厅城，西宁回民起义归于失败。
至此，甘肃回民起义军仅剩最后一个基地肃州。早在1872年初，总兵徐占彪即奉左宗棠之命率川军12营进至肃州东面之高台地区，起义军在马文禄指挥下顽强抵御。激战至8月初，清军攻占近城堡垒，起义军退守城内。随着西宁战事渐近尾声，左宗棠不断向肃州增兵。1873年2月，清军于城外掘壕、筑墙、设木栅，严密合围。鉴于肃州久围不下，左宗棠继续大量增兵，使围城清军达到60余营，左宗棠本人亦于10月亲临肃州督战。城内粮食断绝，起义军杀马充饥，仍拼死据守。月底，清军利用在西宁投降的起义军首领喊话诱降，马文禄见形势日益恶化，思想动摇，于11月4日开城投降，甘肃回民起义最后失败。
