Příběh Modern Warfare 3 přímo navazuje na závěr druhého dílu, kdy byla odpálena atomová nálož, která vyřadila z provozu veškerá elektronická zařízení. Dějištěm se tentokrát stává městské prostředí podobné tomu z minulého dílu. Po ulicích a v husté zástavbě se do válčení zapojí tanky či jiné vojenská vozidla. Bojovat se bude při tom na rozlehlejších mapách se zničitelným prostředím.