Từ 1965- 1969, đồng chí tham gia đội du kích nhỏ tuổi tại thôn 6, xã Bình Dương. Từ tháng 6/1969, nhập ngũ vào Quân đội nhân dân Việt Nam cho đến nay.
Đồng chí Nguyễn Trung Thu, sinh ra và lớn lên tại thôn 6, xã Bình Dương, huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam. Tham gia cách mạng năm 1965, đồng chí được rèn luyện và trưởng thành từ các phong trào của địa phương. Từ năm 1965- 1969, đồng chí đã tham gia rất nhiều trận đánh lớn nhỏ đã tiêu diệt 01 xe tăng, bắn rơi 01 máy bay trực thăng và giết được hàng trăm tên địch (gồm ác ôn và cả quân Mỹ, ngụy). Nổi bật là trực tiếp tham gia 3 trận đánh vào thời điểm từ năm 1967 đến năm 1968:
Trận đánh tháng 10 năm 1967, quân Mỹ tiến hành tấn công trực tiếp vào thôn 6, xã Bình Dương bằng xe tăng. Trước tình hình đó, dưới sự chỉ đạo của thôn đội, đồng chí đã đặt 01 quả mìn tự tạo vào giữa đội hình xe tăng địch, một xe tăng của địch bị vướng mìn bốc cháy, toàn bộ lính Mỹ trên chiếc xe tăng này bị chết và bị thương nặng. Lúc này, phần do bị tấn công bất ngờ, phần hoang mang về lực lượng của ta, bọn địch buộc phải dừng cuộc càn quét một ngày đêm để khắc phục hậu quả, rà phá vật cản rồi mới tiếp tục hành quân.
Trận đánh tháng 11 năm 1967, bằng sự mưu trí, sáng tạo, đồng chí đã chọn một vị trí thích hợp, bất ngờ và bằng khẩu súng trường trong tay, đồng chí đã bắn rơi 01 chiết máy bay trực thăng của địch. Toàn bộ quân địch trên máy bay này đã bị tiêu diệt, thu được 34 mũ sắt của địch.
Trận đánh tháng 02 năm 1968, địch tổ chức phản công quyết liệt ra vùng giải phóng, đồng chí được giao nhiệm vụ chỉ huy đội du kích cài mìn trên đường càn quét của địch. Sau khi suy nghĩ, đồng chí đã tổ chức cho đội du kích vừa cài mìn thật, vừa cài mìn giả; mìn giả đặt nơi trống trải, còn mìn thật thì đặt trong rừng dương gần đó. Khi bọn địch hành quân đến, chúng phát hiện mìn (mìn giả), chúng chạy toán hoạn ra xung quanh nên vướng phải mìn thật của ta, chúng chết tại chỗ 05 tên và 01 tên bị thương rất nặng.
Ngoài những trận đánh tiêu biểu trên, đồng chí còn tham gia cùng du kích, bộ đội đánh nhiều trận lớn nhỏ khác, tiêu diệt được nhiều quân địch và giải thoát cho nhiều cán bộ, du kích và nhân dân dân tránh được những trận càn quét của địch.
Ý chí kiên cường và gan dạ, dũng cảm, đồng chí Nguyễn Trung Thu đã tham gia nhiều trận đánh và lập được nhiều chiến công hiển hách, đồng chí đã được tặng thưởng 01 Huân chương chiến công hạng nhất, 02 Huân chương chiến công hạng nhì, 01 Huân chương kháng chiến hạng ba, chứng nhận danh hiệu Dũng sỹ Quyết thắng, Dũng sỹ giữ nước và nhiều Bằng khen, Giấy khen.