大学就读，1928年赴法国留学。在法国期间，她受到中国共产党的影响，逐渐倾向左翼。1930年，她与中共党员李少石结婚，并回到香港，从事中共秘密交通工作，次年秘密加入中共。抗战爆发后，廖梦醒在其母主持的中国妇女抗敌后援会工作。1938年，她参与筹建保卫中国同盟，担任实际负责人宋庆龄的秘书，并成为中共和宋庆龄的联络渠道。中华人民共和国成立前，廖梦醒参与筹建中华全国妇女联合会。1988年1月7日，廖梦醒在北京病逝。