廖鳴歐像1921年畢業於雲南講武學堂步兵科第十五期，畢業後，先後國民革命軍李福林部、李濟深部、張民達部，歷任教練、副營長、營長、副團長、團長等職。1924年6月，粵軍擴編，成立了建國粵軍第二師，張民達為師長、葉劍英為參謀長，廖鳴歐此時為團長，這支新創建的革命軍隊士氣高昂，戰頭力強，連續在廣西、江西、粵北、粵東、福建等地同軍閥作戰，所向披靡，屢建戰功，受到孫中山、廖仲愷的重視與信任。決定從黃埔軍校調發一批武器，由葉劍英負責籌建一個獨立營，以增強二師的實力。
同年5月在廣州創辦了黃埔陸軍軍官學校。受廖仲愷先生邀請，葉劍英參加創建黃埔陸軍軍官學校，葉劍英任教授部副主任，廖鳴歐黃埔軍校潮州分校中校主任教官，是當時很有威望的最年輕的教官之一。
1924年10月，國民黨第一次全國代表大會在廣州召開，發表了“大會宣言”，實現了第一次國共合作，革命形勢蓬勃發展。1924年10月中旬，葉劍英就在香洲正式組成九百人的獨立營。不久，該營改為新編團，由葉劍英任團長，廖鳴歐、練習生任副團長。新編團在葉劍英領導下，廖鳴歐等積極輔佐訓練部隊，抓緊部隊的政治教育和軍事教育。1925年春，廖鳴歐隨師長張民達、政治部主任周恩來、團長葉劍英，參加討伐陳炯明戰役，隨後又參加討伐滇、桂軍閥的戰鬥。在這些戰役中，廖鳴歐因指揮戰鬥有功，得到國民革命政府通令嘉獎。廖仲愷特別讚賞，稱廖鳴歐是得力的軍事人才。
北伐戰爭時期，廖鳴歐在國民革命軍第二十師任團長兼漳州警備司令。在職期間，他教導官兵必須遵守紀律，不
廖鳴歐中將像1927年蔣介石發動“四·一二”事變之後，廖鳴歐對蔣的所作所為表示極大義憤，於1929年公開以潮梅警備司令名義，通電反對蔣介石。失敗後，即往日本、法國、德國考察軍事，取道蘇聯返國，進入北平陸軍大學作旁聽生，力求深造。
“九·一八”事變，任第十九路軍七十八師參議，參與過“一·二八”淞滬對日抗戰。十九路軍凋福建後任七十八師軍士教導隊主任1934年1月，參加了以李濟深為首的“中華共和國人民革命政府”。失敗後，廖鳴歐與其他將領到香港避難。
1936年7月，陳濟棠勾結日本帝國主義發動內戰。對此，廖鳴歐表示極大憤慨，他當即派人策動在陳濟棠部隊任團長的黃世途、練習生、張威等倒向余漢謀部，參加反對陳濟棠的行動。逼使陳濟棠下台，由余接任廣東省軍政大權。後來，廖鳴歐由第四路軍參謀長徐景唐推薦出任第四軍五十九師參謀長。
“八·一三”抗戰爆發後，他調任薛岳第一兵團司令部副參謀長，參加上海戰役。一九三九年調任湖南省軍管區副司令兼來陽警備司令，當時薛岳是笫九戰區司令長官兼湖南省政府主席和湖南省軍管區司令，參加了著名的抗日會戰“長沙會戰”。在此期間，由於屢見奇功，受過國民政府多次加獎。1941年底，薛岳乘廖鳴歐視察湘
廖鳴歐銅像1942年春，廖仲愷夫人何香凝偕媳婦經普椿，在中共南方局的幫助下，得以從日寇鐵蹄下的香港逃出，抵達廣東興寧縣，住在愛國人士羅翼群家裡。廖鳴歐得知廖仲愷夫人抵達後，即前往拜訪慰問。廖仲愷夫人在興寧居住約半年。在此期間，廖鳴歐和羅翼群倡議和協助廖仲愷夫人在興寧舉辦了“何香凝書展”，義賣籌款支援抗日。廖仲愷夫人還在廖、羅陪同下，先後到興寧一中和龍蟠中學作抗日救國講演，極大地激發和鼓舞了當地師生的愛國熱情。廖仲愷夫人還將她畫的一幅老虎贈給廖鳴歐作紀念。
1945年8月15日，日本宣布無條件投降，張發奎奉命在廣州接受廣東方面的日軍投降。張即電邀廖鳴歐到廣州，並任命廖鳴歐為中國戰區陸軍第二方面軍戰俘管理處處長。廖鳴歐對於所接收的十三萬七千多日軍官兵俘虜（其中有少數台灣籍和朝鮮籍人），嚴格掌握政策，做到對首惡者從嚴，對士兵從寬，謹慎地區別對待，使接收工作順利進行。僅半年多時間，就將全部戰俘處理遣送完畢。在處理過程中，曾發生過一件鮮為人知的事：當時受降的日軍第二十三軍司令田中久一，想用金錢收買廖鳴歐，以減輕其罪行。田中久一派人給廖鳴歐送去一箱金錢。廖鳴歐當即嚴厲訓斥，叫來人立即將一箱錢拿回去，表現了一個愛國主義應有的骨氣。
1947年，廖鳴歐眼看以蔣介石為首的國民黨政府更加腐敗，殘酷逼害進步人士，國內物價飛漲，民不聊生。他決定前往汕頭聯絡老同學、老同事莫希德、練習生、林君責 、李潔之等密商，以聯合各方力量，待機反蔣。為此，廖鳴歐頻繁來往香港、廣州，與中共南方局聯繫。
1948年冬，宋子文任廣東省政府主席。由孫科推薦，廖鳴歐出任廣東省惠陽行政專署專員兼保全司令。1949年3月，薛岳接任廣東省政府主席。當薛岳在廣州召集全省專員和縣長會議時，廖鳴歐藉此機會，親自策動老同學黃國棟（當時任廣東省保全司令部副司令）建立保全總隊。廖鳴歐還邀請興寧同鄉羅翼群、李潔之、張村碌、羅梓材、陳侃、廖頌堯、陳郁平等十人在廣州小北路劉富興飯店二樓共進晚餐，再次商談聯合力量反蔣之事。事後，大家分頭進行準備。廖鳴歐派其主任秘書李唐俊到香港與葉劍英胞妹葉才英聯繫。1949年5月，李潔之等在興梅地區宣告與國民黨政權決裂，投奔中共。5月29日，廖鳴歐再次親自寫信並派人去指導行動。殊不知，李唐俊是國民黨軍統特務，他到香港後即先避開羅道權返廣州向薛岳告密後再返港。6月1日中午，李和羅在齊昌行見到葉才英和廖夢醒（中共南方局代表），李假惺惺地將廖鳴歐的信轉交給她們。她們看信後，廖夢醒當即答應儘早研究派人前往廖鳴歐處。6月2日中午，李與羅返到惠州。
6月3日中午吃飯時，廖鳴歐接到當地駐軍軍長鄧春華電話，要廖立即前往他處，說有急事商量云云。廖鳴歐即前往鄧軍部。原來鄧早已接到薛岳要鄧立即逮捕廖鳴歐並就地處決命令。廖鳴歐抵鄧軍部後，即遭逮捕。當天下午二時左右，薛岳派去捉拿廖鳴歐的廣東省政府參議鄧暉抵達惠州。兩個鐘頭後，廖鳴歐就被鄧暉和何全標等押至惠州南郊飛鵝領處決。 廖鳴歐被逮捕後，他的夫人及身邊子女被勒令二十四小時內離開惠州。因此，尚未來得及收葬廖鳴歐屍體，廖鳴歐夫人及其身子女就在中共地下組織幫助下離開惠州，到香港避難。在香港，他們受到葉劍英胞妹葉才英、胞弟葉道英以及廖鳴歐生前友好的熱情接待和幫助。
廣州市人民政府成立後，廖鳴歐夫人等回到廣州。1950年春節，廣東省人民政府主席葉劍英代表中共廣東省委和廣東省人民政府接風廖鳴歐夫人、並妥善安排了她的工作及其子女的生活。1950年，廣東省人民政府追認廖鳴歐為革命烈士。1979年6月找到廖鳴歐遺體後，8月18日，中共廣東省委、廣東省人民政府委託中共廣東省委統戰部、中共惠陽地委在廣州殯儀館舉行了廖鳴歐骨灰安放儀式，葉劍英、廖承志、廖夢醒、楊尚昆、習仲動等送了花圈；尹林平、楊康華、左洪濤、莫雄、李潔之、曾天節、魏監賢等二百多人出席。會後，將其骨灰安放在廣州銀河革命公墓。
