《铁齿铜牙纪晓岚3》由“好女争锋”、“假作真来真亦假”、“江湖江湖”、“辨奸计”和“胭脂红”五个单元故事组成。故事由神秘的江南女子陆琳琅（张庭饰）的出现而变得一波不平一波又起。陆姑娘深受乾隆（张铁林饰）宠爱，暂住纪晓岚（张国立饰）府上。然而和珅（王刚饰）早知陆姑娘身世， 为斩草除根，多番设计陷害陆姑娘。幸得纪晓岚解救，并一洗陆家冤情。然而这三个老男人却都陷入了儿女情长的重重矛盾中，本不平静的京城更是风波不断。
以蓉城市刑侦总队特别行动小组——机动组为故事核心，无论是精心策划的女明星自杀案、机关算尽的入室盗窃案、天衣无缝的金屋藏毒案、步步陷阱的毒贩袭警案……就算罪犯指东打西、狡计百出，也逃不过刑警的火眼金睛。
女捕头李一月赴西北查案与北海龙三太子童灵相识互生情愫，却被上仙的心魔魇设计反目成仇。月老为保住二人性命，抹除其记忆，二人从此分离。三年后，李一月与童灵意外相逢，二人阴差阳错下再次爱上对方，并携手消灭魇、拯救人间。
该剧主要讲述了第九医院的神经内科主任丁学坤意外身亡，远在瑞典留学的精英西医儿子丁远志与多年在外的中医学徒韩西林回到九院，共同调查死因真相的故事。在追求真相和救死扶伤的过程中，两个年轻医护工作者从最初的磨合到最终彼此放下隔阂，相互扶持，将传统中医诊疗手段和现代西医技术有机结合，解决了诸多疑难杂症。两人致力于弘扬中医药文化、推进中西医结合创新诊疗，共同历经了坚守与成长。
继续上一季的结局，Jericho和New bern之间的争斗被号称第10山地师的美军强行镇压，同时Robert Hawkins继续在自家保存着唯一的核爆证据，试图联合Jake澄清这一系列事情的真相。
