帝到南阳。更始帝事前察知，传五人入宫，想要一起诛杀。廖湛四人得知情况有变而逃走，只有申屠建进入宫廷内，被更始帝诛杀。廖湛和胡殷参与张卬的兵变攻打更始帝，更始帝投奔驻屯京兆尹新丰的右大司马赵萌（刘玄赵夫人的父亲）。廖湛和王匡一起支配长安，更始帝、赵萌、丞相李松反击，使廖湛等败出长安。廖湛降赤眉军，成为助其攻打长安的向导。同年九月，更始政权灭亡。廖湛作为降将在赤眉政权获得厚遇，率大军号称十八万。建世二年（26年），廖湛进入三辅攻打更始帝所封的汉中王刘嘉。在长安西北部的左冯翊谷口作战，廖湛战败，被刘嘉斩首