Příběh Modern Warfare 3 přímo navazuje na události druhého dílu, kdy došlo k odpálení atomové nálože, která vyřadila z provozu veškerá elektronická zařízení. Tentokrát se hra odehrává převážně ve městském prostředí, podobně jako v Modern Warfare 2, ale s ještě větším zaměřením na realistické bojové scény.
Na ulicích a v hustě zastavěných oblastech se zapojí do bojů nejen pěchota, ale také tanky a další vojenská vozidla. Mapa bude rozlehlejší a prostředí bude částečně zničitelné, což přidá do herních strategií nový prvek, kdy se budou měnit podmínky a krytí přímo během bojů. Tento díl slibuje dynamičtější a rozmanitější válečné konflikty v rozsáhlejším prostředí.