Dans cette troisième saison, Sydney réintègre la CIA après avoir disparu pendant 2 ans. Beaucoup de choses ont changé pendant son absence : Vaugh s'est marié et a quitté la CIA, Jack Bristow a été emprisonné par le Conseil National de Sécurité, Dixon est le nouveau patron de la CIA, Sloane a obtenu le pardon de la CIA après avoir livré des informations qui ont permis le démantèlement d'un grand nombre de cellules terroristes , il dirige désormais une organisation caritative... Mais un nouveau groupe terroriste menace la sécurité du monde : le Covenant, qui se passionne à son tour pour les inventions de Rambaldi. Sydney n'est donc pas au bout des ses surprises...