Jigsaw desapareceu.
Com sua nova aprendiz, Amanda (Shawnee Smith), o mestre dos bonecos por trás de intrincados e cruéis jogos que aterrorizaram uma comunidade e enganaram a polícia consegue novamente evitar a prisão e some do mapa. Enquanto detetives quebram a cabeça para achá-lo, a doutora Lynn Denlon (Bahar Soomekh) não percebe que ela será a próxima atingida em seu vicioso tabuleiro.
Certa noite, após terminar seu turno no hospital, Lynn é sequestrada e levada a um galpão abandonado onde Jigsaw (Tobin Bell) está acamado, à beira da morte. A ela é ordenado que mantenha o insano vivo o suficiente, até que Jeff (Angus Macfayden), outra de suas vítimas, complete o jogo em que está enclausurado. Correndo contra o relógio do próprio coração de Jigsaw, Lynn e Jeff tentam superar os sádicos testes - sem saber que ainda há um plano maior esperando por eles...
Shawnee, Bell e Dina Meyer, a oficial Kerry, são manjados dos fãs. Os novos nomes no elenco são Bahar, que viveu a filha do lojista de Crash e a chefe da segurança de Philip Seymour Hoffman em Missão: Impossível 3. MacFadyen é conhecido pelo papel de Joseph Ehrmann na telessérie Alias.
O longa é dirigido mais uma vez por Darren Lynn Bousman (Jogos mortais II), com história de Leigh Whannell e James Wan (que participaram dos dois primeiros) e roteiro do próprio Whannell.