第三季將采用一種非常罕見的方式播出：從5月19日到5月21日，用三天時間將全部10集播完。第一天4集，此后每天3集。該劇已提前獲得第四季續(xù)訂，這是該劇的最后一季。
3×01《Mother》：在2163年的世界末日中，Cole不顧一切地尋找Titan。與此同時，被抓住的Railly被迫做出一個艱難的選擇。十二猴子軍等待著「見證者」（The Witness）的降臨。
3×02 《Guardians》：Cole和Jones前往第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的法國尋找Jennifer Goines，他們遭遇一個危險的時間旅行團隊：「守護者」（Guardians）。
3×03《Enemy》：Ramse帶著一個被俘的宿敵回到基地，信任的基礎(chǔ)面臨考驗。Cole和Jones為了得到真相會做出哪些事情？
3×04《Brothers》：Ramse和Cole鼓起勇氣前往2007年——他們知道這要么是個陷阱，要么是殺死「見證者」的最后機會。但是當Cole發(fā)現(xiàn)一個令人心碎的真相之后，他意識到此次任務(wù)兩者兼具。
3×05《Casualty》：眾人急需得到答案，但時間已經(jīng)不多了，于是Jennifer和Deacon前往1989年盜竊一份神圣的宗教文件。Railly和Cole試圖保守一個秘密，但是當這個秘密即將曝光的時候，他們要怎么做？
3×06《Nature》：在1953年，Cole和Railly與Gale在十二猴子軍誕生之際重逢。Christopher Lloyd扮演一個標志性反派角色的父親。
3×07《Nurture》：Cole和Railly必須做出一個無法用言語來形容的決定，但他們的選擇截然相反。Railly向一個不靠譜的朋友尋求建議，Jones的疑心越來越重。在一場大戰(zhàn)之中，大混亂發(fā)生了。
3×08《Masks》：朋友和敵人齊聚維多利亞時代的倫敦，靜候「見證者」的到來。Cole和Railly穿越時間展開追蹤行動。
3×09《Thief》：Cole和Railly終于知道了那個自稱「見證者」的男人令人傷心的生活故事。
3×10《Witness》：所有劇情線索都匯聚到Railly和Cole身上。Titan逼近，盟友被迫自相殘殺，「見證者」站到命運的入口。
