谍影重重3电影讲述杰森·伯恩，这个对自己的过去一无所知的男人原本已经放弃了再追寻丢失的记忆的念头。因为他虽然没有国籍、虽然没有身份，但却找到了自己的挚爱玛丽。他原本打算与玛丽甜蜜的过完下半生，生儿育女，不再理往事。然而，伯恩虽有淡出之心，但拥有一身本领的他却相当惹眼，那些将他抛到地中海的黑暗组织早派人来追杀这个失忆的成员，而与伯恩一起逃亡的玛丽死在枪下。
失去惟一依靠的伯恩发誓要找回自己的记忆，了解自己的身份，进而为玛丽报仇。失去妻子的伯恩游荡在欧洲各地寻找线索，已经成为暗杀目标的伯恩靠着自己一身本领制服了前来暗杀他的几个人之后，从他们身上找到了一丝线索，他渐渐知道自己所遭遇的一切与一个叫“踏石”的秘密特工养成计划有关，而他也是这个组织培养出来的特工。目前，“踏石”组织已经被美国国防部的一个新计划“黑烟斗”所取代，而“黑烟斗”的其中一个任务就是铲除已经不受控制的伯恩，“黑烟斗”潜伏在世界各地的杀手们都成了伯恩的敌人。
然而，已经失去妻子的伯恩再无牵挂，他选择主动出击，要将有份参与养成黑特工杰森·伯恩计划的一干人等统统灭掉，为自己报仇同样也为妻子报仇。伯恩四处奔走追击，先后到莫斯科、马德里、巴黎、摩洛哥的首都丹吉尔还有伦敦等地调查，期间与“黑烟斗”特工展开连串厮杀，同时又要对付国际警察和当地执法者。敌人越来越多，而伯恩的调查也越来越深入，疑问也逐渐得到解答，而最后，他到了纽约，在这里，他将能找到一切的答案，同时也能了解一切的事端。
他的一切都开始于法国海域（马赛）--那是他被发现的地方，漂浮在海面上，昏迷着，不知道自己的国籍、身份和过去。后来他知道自己叫杰森·伯恩，曾经受到过非常严酷的训练，但是，他想不起来是谁把自己变成了现在这个深奥微妙的人体武器。于是，他不顾一切地想知道自己的过去，是谁教会了他这一身杀人的本领？
遇到玛丽之后，伯恩发现自己变了，他不再执着于寻找过去，虽然他经常被记忆的零星片断所惊醒，但从玛丽身上，他总是能够找到安宁。然而，玛丽却死在了杀手的子弹之下，愤怒的伯恩开始了疯狂的复仇，因为他所渴望的一切--玛丽，已经永远地消失了。他不再想知道自己是谁，只想永远地忘记那些肯定会让他不堪回首的记忆。然而，伦敦一份报纸的头版头条报道了一个故事，推测出了他的存在，他美好的愿望结束了，伯恩发现自己再一次成了暗杀的目标。
“绊脚石”是一个高度机密的黑色特工计划，专门培养超级杀手--伯恩就是这项研究的一个“成果”。不过，由于伯恩的失踪，“绊脚石”计划宣告失败，同时被一个由美国国防部负责的新计划“黑烟斗”所取代，他们培养出了新一代训练有素的杀手，他们隐姓埋名地生活在国内乃至国外的各个角落，等待政府需要的时候随时接受差遣。对于他们来说，伯恩的存在是政府潜在的一个最大的威胁，必须坚决铲除掉，同时，伯恩这个名字还值3千万美金的酬劳。可是对于伯恩来说，这些杀手也只是他想拼命忘记的记忆中的一部分而已。
伯恩的双手已经触碰到了真相，这一次，他不会再因为前任老板那空洞的许诺而踌躇不前，他要跟那些创造了“杰森·伯恩”的人，为一切做一个了结。
伯恩的主动追击让他天南海北地跑着，他到过莫斯科、马德里、巴黎，也在伦敦和丹吉尔做过停留，寻找真相的同时，还要躲避更加机智的“黑烟斗”杀手、联邦特工和当地警察的三重围捕，伯恩发现自己每前进一步，那些困扰着他的疑问就会得到一个答案。最终，他那充满艰难的行程把他带到了一切开始的地方--纽约，在那里，有关伯恩的所有谜团，都会得到圆满的了结。
