Yokosuka, Giappone, 2112 d.C. Il giovane studente Kazuki Takemura lavora come pilota collaudatore presso Kirishima Industries, un’azienda produttrice di wanzers da battaglia militari (panzers camminanti), robot da combattimento motorizzati con movimenti simili a quelli di un essere umano. Kazuki ha appena terminato di testare le capacità belliche del nuovo prototipo Zeinslev in laboratorio. Conclusi i compiti della giornata, gli viene chiesto dal suo migliore amico Ryogo di aiutare con una consegna aziendale presso la base militare della JDF. Questa semplice scelta determina dove si trova Kazuki quando iniziano ad accadere cose strane in Giappone. Una grande esplosione, un furto di wanzer, sua sorella Alysia viene braccata, voci su un’arma potente e accuse di coinvolgimento da parte di agenti sia della OCU che della USN complicano la situazione. Kazuki viene trascinato in una trama di fedeltà in conflitto e attaccato da varie fazioni. Dovrà reclutare personaggi aggiuntivi e altri wanzers per avere la meglio in battaglia e seguire piste per scoprire cosa sta succedendo. Ci sono due trame in Front Mission 3, e entrambe ruotano attorno ai piloti di wanzer giapponesi Kazuki Takemura e Ryogo Kusama. Attraverso una decisione presa all'inizio del gioco, il giocatore può scegliere di giocare sia lo scenario DHZ sia lo scenario USN. Lo scenario DHZ è incentrato sulla scienziata giapponese Aliciana "Alisa" Takemura, mentre lo scenario USN ruota attorno allo scienziato Emir "Emma" Klamsky. Sebbene entrambi gli scenari presentino personaggi e trame differenti, condividono comunque un numero di eventi e luoghi nel gioco. A causa del suo approccio narrativo, non è noto quale dei due scenari sia canonico rispetto a Front Mission 5: Scars of the War. Il 31 ottobre, Kazuki inizia a testare un nuovo prototipo wanzer in un sito di prova di Kirishima Heavy Industries vicino a Okinawa. Al termine del test, gli viene comunicato che alcuni wanzer da costruzione devono essere portati alla base JDF a Yokosuka. Ryogo chiede a Kazuki se può unirsi a lui per consegnare i wanzer. Se il giocatore sceglie di andare con lui, giocheranno lo scenario USN. Se il giocatore non va con lui, giocheranno lo scenario DHZ. In entrambi i casi, a Kazuki e Ryogo viene affidato il compito di consegnare i prototipi Kirishima alla base di Yokosuka. Mentre preparano i wanzer per la consegna, un’esplosione spinge Kazuki a tentare di entrare all’interno della base stessa. I due piloti collaudatori sono infine costretti a lasciare la base. Rendendosi conto che sua sorella Alisa è stata recentemente trasferita proprio alla base, Kazuki e Ryogo si ritrovano all’interno del complesso.