"Call of Duty: Modern Warfare 3" kontynuuje wydarzenia z "Call of Duty: Modern Warfare 2". Akcja gry rozgrywa się w niedalekiej przyszłości, kiedy na skutek wydarzeń przedstawionych w poprzednich odsłonach gry na świecie wybucha III wojna światowa. W grze znajduje się 15 misji o iście epickim rozmachu, w których gracz odwiedzi takie miejsca jak: Indie, Stany Zjednoczone, Wielka Brytania, Somalia, Niemcy, Francja, Czechy i Zjednoczone Emiraty Arabskie. W "Modern Warfare 3" będzie możliwość wcielenia się w żołnierza oddziału SAS i agentów Służby Ochrony Federacji Rosyjskiej (FOS). W grze również pojawiają się postacie z poprzednich części serii oraz postacie dotąd nie występujące. Gra wykorzystuje autorski silnik IW 4.0., który został gruntownie przebudowany na potrzeby nowej odsłony "Modern Warfare".

"Call of Duty: Modern Warfare 3" to nie tylko niesamowita kampania dla pojedynczego gracza. Tryb wieloosobowy będzie oferował dobrze znany z poprzednich części tryb Spec Ops. Wraz z premierą trzeciej części zostanie uruchomiona usługa sieciowa, zrzeszającą wszystkich graczy "Modern Warfare" - Call of Duty ELITE. Dzięki tej usłudze wszyscy gracze będą mieć możliwość analizowania swoich statystyk, czatować między sobą, brać udział w nowych wyzwaniach oraz pobierać już wydane i nadchodzące zestawy DLC.