In Nioh 3 übernehmen die Spieler die Rolle von Tokugawa Takechiyo, der in Japans turbulenter Sengoku-Ära der nächste Shogun werden soll. Takechiyos jüngerer Bruder, Tokugawa Kunimatsu, schaut voller Hass auf den Aufstieg seines Bruders und schmiedet Pläne, ihn zu stürzen. Von einer düsteren Kraft geleitet, führt er eine Yokai-Horde in einen erbitterten Kampf gegen Takechiyo, wodurch die Ära des Friedens in Japan abrupt endet und das Leben zur Hölle wird. Geführt von der mysteriösen Kraft seines Schutzgeistes Kusanagi durchschreitet Takechiyo die Zeiten, um ein Königreich in Not zu überleben und Shogun zu werden.

Noch nie in der Geschichte der Serie wurde die Story so umfassend erzählt wie in Nioh 3. Die Handlung führt durch verschiedene Epochen und Regionen. Zu sehen sind unter anderem die Burg Edo und die Provinz Tōtōmi während der Sengoku-Zeit, die die Spieler schon in der Alpha-Demo erkunden konnten, sowie Kyōto, die Hauptstadt der Heian-Zeit. Die Spieler können in den attraktiven und einzigartigen Umgebungen des offenen Feldes jede Epoche frei erkunden. Während Takechiyo das gefährliche Unterfangen verfolgt, die Verschwörung seines Bruders zu vereiteln, bekommt er es mit diversen Yokai und weiteren mächtigen Feinden zu tun. Gleichzeitig muss er sich der Herausforderung des Fegefeuers stellen.

Auf ihrer Reise treffen die Spieler auf verschiedene Figuren aus unterschiedlichen Epochen, u. a. Takeda Shingen, Minamoto no Yoshitsune und Minamoto no Yoritomo. Den Weg Tokugawa Takechiyos kreuzen auch weitere Persönlichkeiten, die den Fans gut bekannt sind, darunter Hattori Hanzo, Honda Tadakatsu und Saito Fuku. Die Schauspieler Tao Tsuchiya und Kanata Hongo leihen in Nioh 3 ihre Talente als Himiko, die mysteriöse Königin von Yamatai-koku, und Kunimatsu Tokugawa. Um diese Ankündigung zu feiern, wurden zwei Videos mit Einblicken hinter die Kulissen veröffentlicht.