《十二猴子》第三季将采用一种罕见的方式播出：从5月19日到5月21日，连续三天内一次性播完全部10集（首日4集，此后每日3集）。该剧已提前获得第四季续订，并确认第四季将为整部剧集画上最终句号。3×01《Mother》：在2163年世界末日的废墟中，Cole不顾一切地寻找着泰坦（Titan）。与此同时，落入敌手的Railly被迫面临一个无比艰难的抉择。十二猴子军则正静候着「见证者」（The Witness）的降临。3×02《Guardians》：Cole和Jones前往第一次世界大战结束后的法国寻找Jennifer Goines，途中意外遭遇了一个极其危险的时间旅行团队——「守护者」（Guardians）。3×03《Enemy》：Ramse带着一名被俘的宿敌返回基地，团队间信任的基石面临严峻考验。为了探寻真相，Cole和Jones究竟会采取怎样极端的手段？3×04《Brothers》：Ramse和Cole毅然鼓起勇气前往2007年。他们深知此行要么是个致命陷阱，要么是杀死「见证者」的最后机会。然而，当Cole揭开一个令人心碎的真相后，他才意识到这场任务两者兼具。3×05《Casualty》：众人急需找到答案，但时间已然所剩无几。Jennifer和Deacon前往1989年盗取一份神圣的宗教文件；另一边，Railly和Cole试图死守一个秘密，当这个秘密濒临曝光的边缘，他们该何去何从？3×06《Nature》：时间回溯至1953年，Cole和Railly与Gale在十二猴子军初诞之际重逢。本集中，克里斯托弗·洛伊德（Christopher Lloyd）将饰演一位标志性反派角色的父亲。3×07《Nurture》：Cole和Railly必须做出一个难以用言语形容的抉择，但两人的选择却截然相反。Railly向一位不靠谱的朋友寻求建议，而Jones的疑心也愈发深重。在一场激烈的大战之中，大混乱终于爆发。3×08《Masks》：朋友与敌人齐聚维多利亚时代的伦敦，共同静候「见证者」的到来。Cole和Railly穿越时间，展开了一场紧迫的追踪行动。3×09《Thief》：Cole和Railly终于洞悉了那个自称为「见证者」的男人背后，那令人心碎的生活过往。3×10《Witness》：所有的剧情线索最终汇聚于Railly和Cole一身。泰坦（Titan）步步逼近，昔日盟友被迫自相残杀，而「见证者」终于站在了命运的入口。