陈廖宇于1971年在浙江温州乐清市出生，早年曾进入中国美术学院附属中学学习，之后成功考入北京电影学院并专攻动画专业，大学毕业后因表现优异而留校从事教学工作。目前，他是北京电影学院动画学院的教授及硕士研究生导师，曾连续担任第一至第五届动画学院奖的评委会主席，并多次受邀担任国内各类重要动画赛事的评审专家。2005年7月，他开始积极探索并实践使用手机进行电影短片的拍摄与制作，随后公开发布了中国首部完全由手机拍摄完成的电影短片《苹果》，因此被众多媒体誉为“手机电影第一人”。同年，由陈廖宇策划并执导的“闪媒体”概念作品《黑匣子系列》问世，这档节目成为国内首个以动画形式呈现的新闻评论节目。2006年，他参与了60集电视动画系列片《天天好习惯》的策划工作。2007年，他又担任了52集电视动画系列片《面粉镇的节日》的策划与导演职务。2011年，陈廖宇策划并执导了网络动画短片《蜚闻记》。2018年6月16日，由其亲自执导的动画电影《吃货宇宙》正式登陆院线公映。2020年，他负责策划并执导了上海美术电影制片厂的全新标志设计项目。2021年，陈廖宇担任了爱奇艺平台推出的动画网剧《家有灶君》以及动画电影《猪猪侠大电影·海洋日记》的监制工作。2023年，由总导演陈廖宇带领十位分集导演历经两年精心创作的《中国奇谭》正式开播。同年，他还出任了动画电影《浪浪山小妖怪》的监制及艺术总监。2024年6月，陈廖宇受邀担任第29届上海电视节白玉兰奖评委会中动画片类别的评委。2025年，他担任监制并兼任艺术总监的动画电影《小妖怪的夏天：从前有座浪浪山》上映；同年1月23日，他参与了节目《2024年“经典之夜”年度盛典》的录制；6月21日，其以声音出演的电影《艺术学院1994》上映；8月2日，由他担任监制及艺术总监的动画电影《浪浪山小妖怪》上映，该片成功刷新了国产二维动画电影的票房纪录。自2026年1月1日起，由陈廖宇担任总导演的《中国奇谭2》在哔哩哔哩平台独家播出。
《中国奇谭》凭借其出色的叙事与深刻的立意，成功摘得了白玉兰奖的最佳动画剧本奖项。此外，《中国奇谭》也因其积极的社会价值与艺术感染力，荣获了第十七届精神文明建设“五个一工程”的优秀作品奖。在《天天好习惯》的创作中，其卓越的执导能力获得了业界的广泛认可，从而赢得了第五届中国国际动漫节“美猴奖”的最佳导演奖。同时，《黑匣子系列》以其在移动平台上的创新表现，于第四届厦门国际动漫节上斩获了“金海豚奖”之“最佳手机动画”银奖。而《蜚闻记》则在第八届常州国际动漫艺术周上，荣获了“金恐龙奖”所颁发的“最佳网络手机动画片奖”。时间来到2023年2月，由其担任配音工作的国产动画电影《艺术学院》取得了重要的国际突破，成功入围了当年柏林电影节的主竞赛单元。紧接着在2023年5月，其专业能力再次受到肯定，入选了第二十五届上海国际电影节短视频单元的导师阵容名单。进入2025年，由其担任监制及艺术总监的动画电影《浪浪山小妖怪》在业界与观众中引起了广泛关注，于2025微博电影之夜上被授予“年度关注影片”的荣誉。同年，另一部由其担任监制及艺术总监的动画电影《浪浪山小妖怪》也取得了显著成就，一举荣获2024-2025年度中国电影大数据暨电影频道M榜所颁发的“年度‘电影+’特别荣誉”以及“年度动画电影”两项大奖。不仅如此，《浪浪山小妖怪》同样在其监制与艺术指导下，于国际舞台上绽放光彩，荣获了第二十一届中美电影节“年度十大金天使奖”的殊荣。