《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。
三起骇人听闻的谋杀案。三通不同的911报警电话。三名报警人都声称自己无辜——但对警方来说，这通电话所能揭示的远不止案件事实。找出谁才是911中伪装的真正凶手：凶手打来的电话是谁的？
侦探小说家Richard Castle（内森·菲利安 Nathan Fillion 饰）几乎成了纽约市警察局的“固定员工”，虽然让Kate Beckett（斯坦娜·卡蒂克 Stana Katic 饰）颇感头疼，但两人合做默契，快成为正式搭档。但由于Richard在Kate不知情的情况下调查了她母亲的谋杀案，导致两人的关系一度陷入僵局。如今Richard一边忙灭修补他和Kate之间的裂痕，一边策划自己的下一本畅销小说《Heat Wave》的出版事宜。虽然Kate决定不再与Richard来往，但形势所迫，两人不得不再度联手调查一桩新出现的奥秘谋杀案－－有人发觉一个男人死在一棵树上，全身被树的枝叶缠绕......
