步入中年的汉武帝刘彻，感到光阴催人一批股肱之臣纷纷下世，汉武帝大胆起用年轻一代。卫子夫的儿子太子刘据、女儿元元公主、李陵和胭脂留在中原的儿子李汉、霍去病和秋婵的女儿祁连，大将军季安世的儿子季擒虎，江都王的女儿江都郡主……他们抱着新的理想，展开了年轻一代的故事。最后汉武帝为求长生不老听信谣言，太子由于无知反被小人利用，致使父子反目成仇，妻离子散，晚年的汉武帝终于体会到了什么是孤家寡人。
《大汉天子第3部》的剧情让观众有代入感，演员的演技有爆发力，人物的形象刻画直戳泪点，《大汉天子第3部》的故事编排有计划，该剧将传统文化融入剧情细节中，通过生活常识、价值观念强化观众追剧时的代入感。
