宗预之上当时的人说道：“前有王平、句扶，后有廖化、张翼”景耀四年（公元二百六十一年），都护诸葛瞻开始统领朝政，廖化路过宗预府上看望，想同宗预一同到诸葛瞻住所拜访宗预说：“们年过七十，所得到的已过多，只缺少一死罢了，为何要相求晚辈而登门拜访呢？”于是没有前往nsxs8· cci/i
景耀五年（公元二百六十二年）秋，姜维率众出狄道北伐曹魏，廖化闲退在家，对几员迟暮的老将说道：“用兵如果不收敛，必将自食恶果，说的就是伯约啊智谋并未过敌人，力量比敌人要弱，但用兵却没有满足，这样的话怎么能够生存下去呢？《诗经》说‘生得不早不晚，偏偏赶上这个时候’，讲的就是现在的事”果不其然，同年十月姜维在侯和被邓艾击败，退军驻扎于沓中防守
景耀六年（公元二百六十三年）八月，司马昭兴兵进攻蜀汉后主刘禅无人可用，只好再次启用老将，派遣廖化去往沓中支援姜维，张翼、董厥前往阳安关口作为各围守的外援廖化率军北至阴平，听闻魏将诸葛绪攻向建威，于是停下来等待，观察其动向
同年九月，姜维为邓艾所逼，从沓中退驻阴平，与廖化合军，欲前往救援阳安关口中途得知阳安关口被攻克，钟会军长驱直入，于是放弃阴平，撤往白水，后又与刚好到达汉寿的董厥、张翼军会合，一同退守剑阁，抵御钟会的进攻nsxs8· cci/i
十一月，诸葛瞻在绵竹被邓艾击败，后主刘禅动向不明，廖化等人于是随姜维向东进入巴西郡，绕道退至广汉郡郪县一带，以察明虚实，不久后得到后主刘禅投降的敕令，于是与姜维等到涪县向钟会投降
景元五年（公元二百六十四年）春，廖化与宗预一起向内迁移前往洛阳，在中途病逝时人语曰：以果烈称可惜蜀汉已投降灭亡，廖化七十多岁身死之时，身份已是降将
在小说《三国演义》中，廖化的形象与历史有较多出入廖化次出场为黄巾军，因世乱流落江湖，聚众五百余人，劫掠为生关羽千里寻兄，廖化同伴杜远下山巡哨，误将刘备两夫人劫掠上山杜远想要与廖化各分一人为妻，廖化却要将她们送归，杜远不从，被廖化斩杀之后廖化想要跟随关羽，关羽虑其黄巾出身不从，于是拜别nsxs8· cci/i
等到刘备入益州时，廖化再引军投靠，刘备命其助关羽守荆州后关羽攻襄阳，以廖化为先锋，数有功劳荆州被吕蒙袭取后，廖化突围往上庸、成都求救刘备起兵伐吴，廖化随从后主继位，廖化为飞卫将军，以副将身份随诸葛亮北伐后又同关兴共为先锋，屡立战功，曾杀败司马懿，得其金盔，录为头功诸葛亮去世，廖化又数次任先