游元十六歲時，北齊司徒徐顯秀召他為參軍事。北周滅北齊，歷任北周壽春縣令、譙州司馬，有能名。隋文帝開皇年間，擔任殿內侍御史。晉王楊廣擔任揚州總管，游元為其屬下法曹參軍。父親游寶藏去世，守喪去職。後為內直監。隋煬帝即位，擔任尚書度支郎。

612年（大業八年），隋第二次遠征高句麗，兼左驍衛長史，監軍蓋牟道。受位朝請大夫，兼治書侍御史。宇文述大敗，游元審查他的戰敗責任。宇文述依靠權勢，想要請託游元，游元率直糾彈宇文述之罪。

613年（大業九年），游元在黎陽監督運輸，楊玄感作亂，想讓他參加，游元不從，楊玄感將他抓起來。多次威脅，游元不肯屈服，于是被殺害。隋朝追贈他為銀青光祿大夫。

其子游仁宗，官至正議大夫、弋陽郡通守。