《奇趣特工队之超时空奇兵第三季》延续了第二季的冒险故事。凯奇、闪电猫、艾尔和嘟嘟公主组成的奇趣特工队继续守护小镇的和平。然而，来自未来的少女青青突然出现，告知他们未来世界的坏蛋柠檬博士正试图穿越时空扰乱历史关键时刻。为了保护世界，特工队化身为超时空奇兵，乘坐时空飞船前往不同时代的过去。他们与各个时代的伟人名人合作，展开了一场了解过去、守护过去、拯救过去的时空大作战。在一次次挫败柠檬博士阴谋的过程中，青青却被未来世界的超级特工以扰乱时空为名通缉。奇趣特工队必须在解决时空奇点的同时，保护青青并继续他们的使命。