章武二年（公元二百二十二年）春，刘备因关羽之死悲痛欲绝，亲率诸将起倾国之兵东征孙吴，在秭归与廖化相遇。刘备见到廖化后又是感伤、又是高兴，遂重新接纳廖化，并任命廖化为宜都郡太守。随后刘备进军至夷道县猇亭，以廖化为别督，与6逊率领的吴军相对峙。但同年闰六月，刘备军被6逊击破，廖化随败军退回蜀中，也就是著名的火烧连营。

章武三年（公元二百二十三年）四月，刘备病逝于白帝城。五月，太子刘禅即位，