后来魏国伐蜀，五路大军直逼成都。后主刘禅投降。廖化和姜维在不得以之下也向钟会投降。投降后，姜维和廖化一直在谋划着蜀国复辟的事情，后来计划败露，姜维自杀。廖化一直称病，在家里不见任何人。不久，在和老同事兼老朋友宗预一起迁往洛阳的途中，廖化病逝。死后便埋葬在金山。

根据相关记载称，原来廖化的墓地周围有三十六株古松，传说是近代的支遁所种。直到明朝万历三十二年，当地人把这些古松全部砍伐殆尽。如今，廖化墓已经几乎没有遗迹可循。