《阿提耶第三季》故事围绕在伊斯坦堡年轻美丽的女画家Atiye，她的人生正值巅峰、有个爱她的有钱男友、幸福的家庭，第一场个人画展即将开幕。不过这一切将由于考古学家Erhan 在「哥贝克力山丘」最古老神庙废墟的新发现而产生剧变，找到的符号将Atiye 与「哥贝克力山丘」紧密地连结在一起，Atiye 必须揭开自身的神秘过往。
乡下温泉街“西谷温泉”里，侦探兼发明家一之濑洋辅（松田龙平 饰）住在自家废弃的老旅馆，并将这里改造成充满离奇发明品的侦探事务所。曾在美国成功开发“将负面情绪转化为能量”的技术，使小镇出现许多不可思议的装置。每天都有性格独特的居民带来奇怪却温暖的委托，洋辅便以异想天开的机制与奇招处理难题。一桩桩古怪事件在笑声中解决，也让人与人之间的羁绊在这座温泉街悄然升温。
1937年，中华民族进入了最为苦难的一段时期。日寇侵华，血腥的铁蹄踏遍神州，熊熊战火灼烧着祖国每一寸土地。在国难当头的危机时刻，留学多年的数学博士陈家鹄（郭晓冬 饰）携日籍妻子惠子（尹媗 饰）回国，希望奉献自己渺小的光和热。由于他在国外曾对日本的电报密码有所了解，因此陈成了日寇急欲猎杀的目标，也成为国民政府积极网络的对象。经过一番波折，他最终加入国民党军统下辖的密电破译机构“黑室”的一员，虽然憎恨国民党的腐败，但是受制于人的陈仍被迫为黑室工作。在此期间，他和惠子也因身份的特殊屡遭军统刁难。与此同时，我党人员成功打入黑室，为了新中国的建立做着最后的努力……本片根据著名作家麦家的同名小说改编。
