1877年，廖仲愷生於美國加州舊金山旅美華工家庭。1893年回中國。1897年，與同為左派的何香凝結婚。
1902年，廖仲愷留學日本，先入讀早稻田大學預科，後在日本中央大學政治經濟學畢業。1905年加入同盟會，任執行部外務科負責人。1911年，辛亥革命後，到廣東任都督總參議。1913年，隨孫中山亡命日本。
1914年，廖仲愷任中華革命黨財政部副部長，之後隨孫中山反對袁世凱，參加護法運動；並在國民黨刊物內發表文章，贊揚十月革命。
1921年，孫中山到廣州任非常大總統，廖為財政部次長。之後在第壹次國***合作期間，廖任中國國民黨中央執行委員、財政部長、工人部長、農民部長、黃埔軍校黨代表等職。
1924年3月12日，蔣介石由奉化致函廖仲愷，坦言對“國***合作”有意見，並將此函同時抄送各常務委員，以補充其遊俄報告意見。全文如下:“欲直告於兄者，即對俄黨問題是也。對此問題，應有事實與主義之別，吾人不能應其主義之可信而乃置事實於不顧。以弟觀察，俄黨殊無誠意可言。即弟對兄言，俄人之言，只有三分可信者。亦以兄過信俄人，而不能盡掃兄之興趣也。至其對孫先生個人致崇仰之意者，非俄國***產黨，而乃國際***產黨員也。至我國黨員在俄國者，對於孫先生惟有詆毀與懷疑而已。俄黨對中國之惟壹方針，乃在造成中國***產黨為其正統，決不信吾黨可與之始終合作，以望我成功者也。至其對中國之政策專在滿蒙回藏諸部皆為其蘇維埃之壹，而對中國本部未始無染指之意。凡事不能自立而專求於人而能有成者，決無此理。國人程度，卑賤自居，如此而欲他人替天行道，奉如神明，天下寧有是理？彼之所謂國際主義與世界革命者，皆不外凱撒之帝國主義，不過改易名稱，使入迷惑於其間而已。所謂俄與英法美日者，以弟視之，其利於本國而損害他國之心，則五十步與百步之分耳。至兄言中國代表總是倒楣，以張某作比者，乃離事實太遠，未免擬不於倫，其故在於中國人只崇拜外人，而抹殺本國人之人格。如中國***產黨員之在俄者，但罵他人為美奴、英奴與日奴，而不知其本身已完全成為壹俄奴矣。吾兄如仍以弟言為不足信，而毫不省察，則將來恐亦不免墮落耳。黨中特派壹人赴俄，費時半年，費金萬余，不可為不鄭重其事，而子弟之見聞報告，毫無省察之價值。此弟當自愧信用全失，人格掃地，亦應引咎自辭也。”
1925年8月20日，在設於惠州會館的中國國民黨中央黨部（今越秀南路89號中華全國總工會舊址，立有紀念碑），廖被暴徒刺殺，經調查後相信暗殺是國民黨右派所為，當中胡漢民被認為有重大嫌疑。廖仲愷遺體暫厝廣州駟馬崗朱執信墓旁。
1935年，廖仲愷遺體遷葬金陵中山陵側。廖仲愷與妻何香凝墓，現位於南京紫金山南麓天堡城下。
廖仲愷譯有威爾確斯（Delos Franklin Wilcox）之著作《全民政治》（Government by All The People），孫中山曾在民權主義第六講（1924年4月26日講）最後壹句話提到該書。