第三季相比于第二季时空相隔了三年。首先是一具感染了致命病毒的尸体被扔在了洛杉矶卫生中心外面。Tony和Michelle结了婚，并且已是CTU的主管。他接到了来自一个名为Hector Salazar的墨西哥毒枭的恐吓，他声称如果不把他的哥哥Ramon释放，会有更多的人感染上这种病毒。事实上，Ramon是Jack通过做卧底抓回来的。就在Jack和他的新搭档Chase审问Ramon时，Ramon杀死了自己的律师，并且对Jack他们说了一些奇怪的话。Palmer总统还活着，并且三年来首回洛杉矶，目的是参加新一轮总统竞选的辩论会。他的弟弟Wayne成了他的首席助手，而他的私人医生Anne Packar成了他的女友。一个名叫Kyle Singer的年轻人拿着一包看似毒品的白色粉末，他晚些时候要把这包东西送到交易人的手里，而同时Salazar的手下正在监视Kyle。Kim此时也在CTU工作，并且和Chase交往了三个月。Kim决定在今天把这件事告诉Jack，但是Jack似乎染上了毒瘾。

Jack在知道Kim和Chase交往后对Chase十分生气，因为他不希望女儿有一个从事危险工作的男友。Jack和Chase在对一幢危房突袭后，找到了病毒可能的下落。Kyle的女友Linda在发现Kyle进行毒品交易后与他分手。Wayne和Palmer总统在Anne的问题上意见不合，因为他们的竞争对手准备在Anne的历史背景上攻击Palmer总统。CTU内部似乎有内奸，并且这个人一直在和Hector联络。

Jack和Hector两边的人都在找Kyle，而Kyle自己却不知道自己拿着的东西很可能是病毒晶体。Jack限制了Chase的活动，这让Chase很恼火。与此同时，Ramon胁迫一个狱警杀死了另一位追捕过他的联邦侦探。Wayne和Palmer总统再一次因Anne的问题争吵。Tony在追捕Kyle的时候被一直躲在暗处的Hector的手下开枪击中脖子，Kyle也趁此机会逃脱。

在Tony受伤之后，Michelle忍着伤痛接手Tony的工作。Kyle和Linda最终被Hector的手下关押起来。Jack秘密联系Palmer总统，请求允许他劫狱来拯救百万人的生命，Palmer总统默许。由于Chase的插手，Jack的劫狱计划遭到了意外。在Anne的劝阻下，Palmer总统拒绝向Anne前夫的勒索妥协。

Jack和Ramon被一群疯狂的越狱者扣留为人质，随时有生命危险。Chloe（CTU的高级分析员）无意中发现了Jack的毒瘾。Kim和Michelle知道了这个消息后十分震惊。Palmer总统开始和Keeler参议员进行竞选辩论。与此同时，Kyle试图自杀来挽救Linda和他人的生命。