《机器战警3》的剧情发生在1993年的美国，描绘了一个被泛消费公司和大财团控制的底特律市。在这个被操控的城市中，一个名为OCP的组织与日本金光财团联手，在底特律开发了三角洲城，并组建了一支暴力改建队，通过强制手段驱逐居民。面对家园的沦陷，一些居民自发组成了武装力量，奋起反抗这一不义计划。

机械战警墨菲在执行任务时意外发现了反抗军的藏身地，他因内心的一点良知决定放弃追击，转而帮助反抗军。在此过程中，他遭到了OCP的追捕和打击，甚至失去了并肩作战的战友露易丝。然而，墨菲并未放弃，他在妮科的帮助下被修复，并与底特律警察联手，与日本派来的特工忍者和OCP的暴力改建队展开了一场惊心动魄的决战。最终，墨菲凭借勇气和智慧，成功击败了敌人，为底特律市带来了一线生机。