Sakura Wars 3 si apre a Parigi nel 1926. Il tenente dell'Esercito Imperiale Giapponese Ichiro Ogami arriva per addestrare un nuovo reparto di combattimento istituito dal governo per fronteggiare minacce soprannaturali. Chiamato "Paris Combat Revue" e modellato sul gruppo originario di Ogami proveniente da Tokyo, il gruppo tutto al femminile mantiene la sua copertura come numero di cabaret al nightclub Les Chatte Noir. La loro unità di combattimento principale è chiamata Paris Division, i suoi membri agiscono sia come stelle del cabaret sia come guerrieri magici in grado di pilotare i mecha Koubu. I membri iniziali sono la goffa suora Erica Fontaine e il freddo nobile francese Glycine Bleumer. Nel tentativo di costruire il gruppo, Ogami aiuta a reclutare altri tre membri: Coquelicot, una artista di circo vietnamita itinerante; Hanabi Kitaoji, vedova franco-giapponese; e Lobelia Carlini, una ladra maestra romena. Man mano che la Paris Division cresce, Parigi viene attaccata da un gruppo di maghi neri soprannominati i Phantoms of Paris, molti dei quali tormentano i membri del reparto nel tentativo di spezzarli. I Phantoms di Parigi si rivelano controllati dal clown Salut; l'ultimo di un gruppo etnico che comunicava con i morti di Parigi e fu cacciato quasi all'estinzione, Salut intende usare Great Oak Tree, un essere simile a un dio che protegge Parigi, per risuscitare il suo popolo usando la popolazione di Parigi come sacrifici. Usando il loro potere spirituale unito, la Paris Division è in grado di sconfiggere Salut, ripristinando Parigi e la Great Oak Tree. In parallelo a questi eventi, Ogami assapora la vita e la cultura parigina mentre allena il gruppo a funzionare con la stessa abilità della Flower Division della Imperial Combat Revue, affiancando i loro ruoli di artisti di cabaret al Les Chatte Noir. Durante i suoi incontri con ciascun membro, ha la possibilità di intraprendere una storia d'amore con loro. Il flusso degli eventi si interrompe leggermente quando arriva la Flower Division a Parigi durante le vacanze estive, e dimostra la loro fraternità e unità al gruppo parigino durante una gara di ballo. Dopo la sconfitta di Salu, Ogami decide che il gruppo è in grado di badare a se stesso e parte di nuovo per i suoi viaggi. Le scene finali variano a seconda che Ogami abbia intrapreso una storia d'amore con un membro della Paris Division.