Сюжет MW3 продолжит события первых двух частей серии, освещая все недосказанные моменты и развивая линию второй части. Действие Modern Warfare 3 начнется сразу по окончании MW2, когда раненые Джон "Соуп" Мактавиш и Джон Прайс сбегают со своим информатором Николаем на вертолете в индийский город Дхармсалу. Там они встречают Юрия - товарища Николая - и сразу же попадают в засаду, устроенную людьми Макарова. Впоследствии игра будет из себя представлять серию коротких зарисовок-миссий, во время которых игрокам предстоит побывать в Нью-Йорке, Париже, Лондоне, Гамбурге, Могадишо, Дубае и других городах, в том числе в Москве. Главными героями игры, кроме Мактавиша, Прайса, Юрия и Николая, станут агенты Frost и Sandman, а также "правая рука" главного врага MW2 Макарова по кличке Волк.

В Modern Warfare 3 будет очень сильно переработан многопользовательский режим, в котором будут изменены игровая механика и физика, что сделает ее более динамичной, чем MW2. Также будут добавлены новые способности персонажа (перки) и полностью пересмотрен баланс оружия. В игре будут присутствовать два кооперативных режима, один из которых станет серией миссий, основанных на одиночной кампании (наподобие режима Spec Ops в Modern Warfare 2), а второй будет заключаться в отражении бесконечных волн врагов (напоминает режим Nazi Zombies в Black Ops, по словам источников Kotaku).

Сайт Kotaku разместил десятки скриншотов и арт-концептов, полученных из нескольких анонимных источников. Большинство из них были сделаны на ранней стадии разработки Modern Warfare 3. Посмотреть их можноздесь.

На данный момент игра не была даже официально анонсирована. Судя по тизеру в журнале Official PlayStation Magazine, опубликованному в майском номере, анонс должен состояться 8 июня 2011 года, во время выставки E3. Ранее в сеть просочилась информация, что игра, скорее всего, будет выпущена Activision 8 ноября 2011 года. Новая часть Call of Duty разрабатывается силами студий Infinity Ward и Sledgehammer Games.