В далёком будущем, в 2046 году, полицейский Росс Сайлибус переезжает на Марс, где его ждёт неожиданное открытие - убийство знаменитой певицы оказывается преступлением с участием запрещённого биоробота третьего поколения. В расследование вмешивается местная детектив Наоми Армитаж, которая сама по себе является андроидом этого же поколения.
Армитаж - высокотехнологичный андроид "Третьего типа", чьё существование в мире киберпанка ставит под угрозу её саму и всех, кто с ней связан. Сайлибус, не подозревающий о тайне Наоми, начинает работать вместе с ней, чтобы раскрыть заговор, который может привести к масштабным последствиям для всего марсианского общества.
По мере развития событий, герои сталкиваются с моральными дилеммами и сложностями в определении границ между человеком и машиной. Расследование углубляется, и каждое новое открытие приближает их к разгадке, но также увеличивает риск быть обнаруженными теми, кто заинтересован в сокрытии правды.
Армитаж III погружает зрителя в мир, где технологии переплелись с человеческой жизнью самым неожиданным образом, и где каждый шаг может стать последним. Сюжет аниме поднимает вопросы идентичности, доверия и борьбы за выживание в условиях, когда реальность и иллюзия становятся почти неразличимыми.