Retrovirus nije djelovao, ali je zaustavljen pohod Utvara na Zemlju. Nova prijetnja Atlantisu i ekspediciji su Asuranci, znani i kao Replikatori, nanoboti koji se mogu sami replicirati...

Cette nouvelle saison reprend là où la 2e saison s'est terminée. Les Wraiths qui se rendent sur Terre sont arrêtés, mais le prix est lourd : l'Orion est détruit. L'expédition fait la connaissance d'un nouveau peuple qu'ils prennent pour les Anciens : les Asurans. Ces derniers se révèlent être des Réplicateurs à forme humaine créés par les Anciens. Les Asurans vouent une véritable haine pour les Anciens et décident de détruire Atlantis ainsi que ses occupants. Le Docteur Weir et son équipe finissent par rencontrer des Anciens en sauvant certains d'entre eux d'un vaisseau à la dérive. Les derniers survivants de la civilisation ancienne décident de reprendre le contrôle d'Atlantis mais O'Neill et Richard Woolsey tentent de négocier un accord entre la Terre et les Anciens afin de permettre le retour de l'expédition. Pendant les négociations, les Asurans s'emparent à leur tour de la cité en tuant tous les Anciens. Les principaux membres de l'expédition Atlantis sur Terre vont désobéir aux ordres et retourner sur Atlantis, afin de sauver O'Neill et Richard Woolsey et de détruire les Asurans présents. Plus tard, le vaisseau terrien Apollo attaque des chantiers Asurans. Ces derniers contre-attaquent en utilisant un puissant rayon tiré depuis l'espace à l'aide d'une porte des étoiles. La situation est catastrophique car les boucliers ne pourront pas supporter la puissance du rayon. Sheppard, Weir et Rodney décident de faire décoller la cité de la planète. Mais au dernier moment, le rayon des réplicateurs parvient à toucher la cité endommageant sévèrement la tour principale et blessant ses occupants, notamment Elisabeth Weir…

A harmadik évad elején szerencsésen megállítják a lidérceket a Földre jutástól, ám az újabb a retrovírus újabb sikertelensége és a megmaradt lidérc fenyegetés közepette egy eddig ismeretlen, hatalmas ellenséggel kell szembenézniük: az asuraiakkal. (Pegazusi replikátorok.) A helyzet tovább romlik, mikor egy kísérlet balul sül el: Atlantis ZPM-je teljesen lemerül, nem működtetve tovább a pajzsot. Hamarosan találnak egy elveszett Ős hajót, és elvesztik a város feletti uralmat, amikor a hajó személyzete visszaveszi az irányítást. A CSKP Richard Woolseyt és O'Neill tábornokot küldi, hogy egyezséget kössenek az expedíció visszatérésével kapcsolatban. Woolsey és O'Neill a Földet tárcsázzák és közlik, hogy az asuraiak átvették az uralmat Atlantisz fölött és megölték az Ősöket. Az expedíció főbb tagjai megtagadják feletteseik utasításait és visszafoglalják a várost, megölve a replikátorokat. Az évadzáróban megtudjuk: az asuraiak flottát építenek a Föld ellen. Az Apollo csatahajó megelőző csapást mér, ám az asuraiak ellentámadása katasztrofálisnak bizonyul: egy műholdban levő csillagkapun keresztül egy lézersugárral támadják Atlantiszt. Végső lépésként beindítják a város hiperhajtóműveit és elhagyják a bolygót. Azonban a hajtómű meghibásodása miatt a város ismeretlen területekre sodródik és a ZPM-ben mindössze egy napra elegendő energia marad, miközben Dr. Weir állapota kritikus.

La tercera temporada de Stargate Atlantis comenzó el 14 de julio de 2006 y finalizó el 5 de febrero de 2007 con un total de 20 episodios.