Cốt truyện của Prince of Persia 3D là sự tiếp nối liền mạch với hai phiên bản trước. Người em đố kị của Sultan là Assan mưu mô cưới Công chúa cho cậu con trai Rugno nửa người nửa cọp của hắn. Khi biết được mối tình giữa Hoàng tử và Công chúa, Assan tìm cách gài bẫy và chia cách hai nhân vật đáng yêu này. Hoàng tử bị bắt giam vào ngục tối cầm chắc cái chết trong khi Công chúa bị Rugnor giam giữ tại lâu đài biệt lập trên núi cao. Nhiệm vụ của người chơi sẽ là tìm cách giúp Hoàng tử thoát khỏi ngục tối và cứu được Công chúa từ tay kẻ xấu.[1]

Mọi chuyện bắt đầu với vị Hoàng tử (Prince) và Quốc vương Ba Tư (Sultan of Persia) đến thăm anh trai của Sultan là Assan. Ngay sau đó, đội vệ binh riêng của Hoàng tử đã bị quân lính của Assan giết chết, bản thân mình bị nhốt trong ngục tối và Sultan thì bị Assan bắt đi. Hoàng tử tìm cách thoát khỏi ngục tối và chợt phát hiện ra rằng Quốc vương Ba Tư đã hứa với Assan nhiều năm về trước là ông sẽ gả con gái của mình cho con trai của Assan là Rugnor chứ không phải Hoàng tử. Sau một hồi phiêu bạt bỗng Hoàng tử thấy cả hai người nhưng Assan đã giết chết Sultan do một sự nhầm lẫn, trong khi đang cố giết Hoàng tử. Assan lập tức chạy trốn nhưng Hoàng tử quyết định đuổi theo Rugnor, kẻ đã bắt cóc Công chúa Ba Tư (Princess of Persia) làm tù nhân. Hoàng tử và Rugnor đã có nhiều lần giao chiến bất phân thắng bại nhưng Hoàng tử đã chứng tỏ với Rugnor là chàng sẽ không bỏ cuộc, riêng Công chúa không đời nào chịu quy phục hắn đã khiến Rugnor nổi giận quyết định ra tay giết chết cô. Hắn trói cô vào cỗ máy lớn để cố nghiền nát cô Công chúa này. Tuy nhiên cũng may là Hoàng tử tới kịp lúc trước khi điều này xảy ra và xuống tay giết chết Rugnor cùng việc vô hiệu hóa cỗ máy. Hoàng tử sau đó cùng công chúa chạy trốn qua một con thú bay, theo hướng trái ngược Ba Tư, chứ không phải về phía nó.