Seizoen 3 speelt zich grotendeels buiten Westworld af, in de echte wereld.
Dolores is ontsnapt en probeert de mensheid en vooral het systeem achter de samenleving te ontmaskeren. Ze ontdekt dat Rehoboam, een enorm AI-systeem, het leven van mensen voorspelt en bepaalt: wie welke kansen krijgt, met wie iemand omgaat en welk levenspad iemand volgt.
Dolores krijgt hulp van Caleb, een bouwvakker en voormalig soldaat die zelf buiten het systeem valt. Samen proberen ze Rehoboam en zijn maker Serac uit te schakelen.
Ondertussen probeert Bernard te begrijpen wat Dolores van plan is, terwijl Maeve door Serac wordt gebruikt om Dolores op te sporen.
Het seizoen draait vooral rond de vraag: zijn mensen werkelijk vrij, of worden hun keuzes net als die van de hosts door een systeem bepaald?
Aan het einde wordt Rehoboam vernietigd en ontstaat er grote maatschappelijke chaos. Caleb krijgt een belangrijke rol in wat daarna komt.