Nella terza stagione, Arrow è diventato un eroe pubblico nella città di Starling City dopo la sconfitta di Slade Wilson. La Queen Consolidated viene venduta al ricco uomo d'affari, scienziato e aspirante eroe Ray Palmer. Oliver lotta per riunire la sua famiglia, viene coinvolto in un conflitto con Ra's al Ghul e un vecchio nemico ritorna. Dopo un tragico evento, la morte della sorella Sara, Laurel si propone di seguire le sue orme come Black Canary. Diggle lotta con il suo nuovo ruolo di padre di famiglia, dato che Oliver non vuole più John sul campo dopo la nascita di sua figlia. Nel frattempo, Felicity inizia una nuova carriera come vicepresidente alle Palmer Technologies. Nei flashback, Oliver è costretto a lavorare per la leader dell'A.R.G.U.S., Amanda Waller, ad Hong Kong; lui e Tatsu Yamashiro lavorano insieme per fermare il generale corrotto Matthew Shrieve, il cui obiettivo è quello di scatenare un agente patogeno mortale, che alla fine Ra's al Ghul ottiene nel presente.
