《火线追凶3之黑枪疑云》以上世纪30年代的上海滩为背景，讲述了一个由热血青年组成的探案小组，在乱世中惩恶扬善的故事。影片中有不少炫目的动作戏，追车、爆炸、枪战层出不穷。 钟朗的侦破小组在一场火灾中发现一具死于谋杀的女尸，而死者的幼女丹丹已遭凶手绑架。钟朗小组锁定死者的丈夫徐胜道有重大嫌疑，谁知在抓捕徐胜道时却牵出一桩黑枪大案。原来，徐胜道是兵工厂的设计师，由他设计的新型步枪刚发放到军队使用就在作战中发生一连串炸膛事故。死难官兵的家属把兵工厂告上法庭，该厂长张百群却把责任全部推到徐胜道头上，其实正是张百群在步枪生产过程中以次充好牟取暴利。而张百群倚仗的幕后黑手金蛇会不但销毁了所有物证，而且绑架了丹丹作为要挟，迫使徐胜道不能上法庭作证。眼看开庭在即，钟朗小组必须在一天之内既找到黑枪案物证，又营救出丹丹。最终，钟朗小组不辱使命，徐胜道毅然出庭，罪魁祸首被绳之以法。