廖化，本名淳，字元俭，荆州襄阳郡中卢县人。
刘备取下益州后，又于建安二十四年春在汉中击败曹操大军，接着派遣刘封、孟达占据上庸，此时，刘备集团的领地和实力大为增强，达到了顶峰时期，孙权集团平定山越、取得交州、荆州三郡，实力也大为增强，但曹操集团仍然是三大军事集团中最为强大的。建安二十四年，南郡太守糜芳留守卫江陵，傅士仁驻守公安，自己率军队荆州南郡出兵进攻曹魏占据的襄阳、樊城，曹操随后派出大将于禁率领七军援救襄樊。到了八月，连绵大雨，水高五至六丈，关羽利用汉水暴涨的机会乘船进攻，进而逼降于禁、擒获庞德，庞德拒绝投降被关羽所杀，曹仁驻守的樊城也开始岌岌可危，关羽的声势一度威震华夏。
救援樊城的曹军全军覆没后，曹操在司马懿、蒋济等人的劝阻下一边答应将江南封给孙权作为条件，让他从背后出兵攻击关羽，一边派遣徐晃、赵俨等率军救援樊城，自己则亲率大军从长安回师洛阳，准备征讨关羽。接着糜芳、傅士仁投降东吴，吕蒙偷袭荆州、关羽最后败走麦城被东吴俘杀，孙权占据荆州。这一战也使得曹魏、蜀汉的实力受损，成为三国形势的重要转折点。
廖化此时担任关羽帐下的主簿，在关羽被杀之后他也被俘去东吴，但是因为思念旧主刘备，他通过诈死之计蒙蔽孙权等人，当时人们信以为真，廖化便趁机带着母亲昼夜西行，奔赴蜀汉。这样忠贞的品质在三国时期其实时很难见到的，也可以看处廖化的谋略跟胆识绝非一般，这一归来，以后整个蜀汉一朝都有廖化的声影，直到263年蜀汉灭亡。
章武元年，刘备挥兵攻打东吴孙权，在秭归与廖化相遇，见到廖化的刘备十分高兴任命廖化为宜都郡太守。之后便跟随刘备一起征伐东吴。在面临蜀军战略进攻的情况下，孙权求和被拒绝后任命陆逊为大都督统率朱然、潘璋、韩当、徐盛、孙桓等部共五万人开赴前线，抵御蜀军，又遣使向曹丕称臣修好。在与吴军对峙七八个月后，东吴最后在最终于夷陵一带打败蜀汉军，廖化随败军退回蜀中。
章武三年四月，刘备病逝于白帝城，刘禅继位之后廖化相继担任了丞相参军、广武都督、阴平郡太守等职。延熙元年九月，廖化在率军攻打魏国驻守在善羌侯宕蕈的营寨，被广魏郡太守王赟、南安郡太守游奕夹击，最后廖化抓住机会击败游奕脱困，王赟战亡，这是史书上记载的唯一一次廖化参与的正面战争。之后廖化又跟随姜维抵抗郭淮的进攻，赢回了胡王治无戴等部落。景耀二年六月，廖化升任右车骑将军，仅次于大将军和骠骑将军，授予节符，兼领并州刺史，封中乡侯。
诸葛亮病逝后在蜀汉开始崭露头角。费祎遇刺后，姜维开始独掌军权，继续率领蜀汉军队北伐曹魏，与曹魏名将邓艾、陈泰、郭淮等多次交手，互有胜负。景耀五年姜维率众出狄道北伐曹魏，廖化劝解姜维北伐，希望姜维用兵可以多加收敛，姜维却不以为然，同年十月在侯和被邓艾击败，姜维退军驻扎于沓中，常年的北伐让蜀汉疲惫不堪，拖累了蜀汉的社会经济发展，削弱了蜀汉的国力。姜维再也没有了北伐的实力。
景耀六年司马昭进攻蜀汉，廖化被派往沓中支援，同年九月，姜维从沓中退驻阴平，与廖化合军，想前往救援阳安关口。行军一般得知阳安关口已经被占无奈只能放弃阴平，撤往白水，之后又与董厥、张翼军会合，一同退守剑阁，抵御钟会的进攻。不久后诸葛瞻战败，刘禅投降，景元五年，廖化在迁移前往洛阳的中途病逝
