

Halo 3, oyuncuların öncelikle oyunu birinci şahıs bakış açısıyla deneyimlediği bir nişancı oyunudur. Oyunun büyük bir kısmı yürüyerek geçiyor, ancak aynı zamanda araç savaşına odaklanan bölümleri de içeriyor. Oyundaki silah ve nesnelerin dengesi "Altın Halo Üçgeni"ne daha iyi uyacak şekilde ayarlandı: bunlar çoğu durumda oyuncunun kullanabileceği silahlar, el bombaları ve yakın dövüş saldırılarıdır. Oyuncular, iki silahın birleşik ateş gücü lehine el bombaları ve yakın dövüş saldırıları kullanmaktan vazgeçerek bazı silahları ikili olarak kullanabilirler. Serinin önceki bölümlerinde bulunan birçok silah, küçük kozmetik ve güç değişiklikleriyle geri dönüyor. Önceki oyunlardan farklı olarak, oyuncunun ikincil silahı, kılıfında veya oyuncunun sırtına asılmış halde, oyuncu modelinde görülebilir. Halo 3, oyuncuyu yavaşlatan, ancak karşılığında büyük ölçüde artan ateş gücü sunan hantal, iki elli silahlar olan "destek silahlarını" tanıtıyor. Oyun, silahlara ek olarak ekipman adı verilen yeni bir donanım sınıfını da içeriyor; bu öğelerin savunma ekranlarından kalkan yenilenmesine ve işaret fişeklerine kadar çeşitli etkileri vardır. Aynı anda yalnızca tek bir ekipman taşınabilir. Oyunun araç bileşeni yeni sürülebilir ve yalnızca yapay zekaya sahip araçlarla genişletildi.
Komik bağlantılı Halo: Uprising'deki olayların ardından Master Chief, Johnson ve Arbiter tarafından bulunduğu doğu Afrika'ya düşer. Şef, Johnson ve şirket ormanda Covenant'la savaşır ve bir BMGK karakoluna varır. Burada Keyes ve Lord Hood, Mutabakat lideri Gerçeğin Yüksek Peygamberi'nin, New Mombasa şehrinin kalıntıları dışında ortaya çıkan bir Forerunner eserini etkinleştirmesini engellemek için son bir çaba planlıyor. Şef, Hood'un Peygamber'e karşı Dünya'nın son gemilerine liderlik edebilmesi için Covenant'ın hava karşıtı savunmalarını temizler, ancak Gerçek, gömülü eseri etkinleştirerek kendisinin ve takipçilerinin girebileceği bir kayma alanı portalı yaratır. Selin istilasına uğramış bir gemi yakınlara çarparak indi; Elit kuvvetler Dünya'nın Tufandan etkilenen bölgelerine varır ve vitrifiye ederek tehdidi durdurur. Cortana'nın Flood gemisine bıraktığı bir mesajın ardından Şef, Arbiter, Elitler, Johnson, Keyes ve birlikleri portal aracılığıyla Gerçeği takip eder. Onlara, halka dünyasının yok edilmesinden sonra yerine getirmesi gereken bir işlevi olmadığı için Şef'e yardım eden 343 Guilty Spark da katılıyor. Portalda seyahat eden insanlar ve Elitler, Samanyolu galaksisinin sınırlarının çok ötesinde, Ark olarak bilinen devasa bir yapay yapıyı keşfederler. Burada Truth tüm Halo'ları uzaktan etkinleştirebilir. Tufan, High Charity'ye tam güçle varır ve tesisi istila etmeye başlar. Gerçek, Forerunner teknolojisini kullanacak bir insana ihtiyaç duyan Johnson'ı yakalar. Keyes kurtarmaya çalışırken öldürülür ve Johnson yüzükleri etkinleştirmek zorunda kalır. Gravemind, Gerçeği durdurmak için Şef ve Hakem ile ateşkes yapar. Arbiter, Master Chief ve Flood güçleri gelir ve Truth'un korumalarını alt eder, Johnson'ı kurtarır ve tesislerin aktivasyonunu durdurur. Arbiter Truth'u öldürdükten sonra Gravemind, Şefe ve Arbiter'a saldırır. Şef, Arbiter ve Guilty Spark, Ark'ın, Şef'in daha önce yok ettiği Halo'nun yerine başka bir Halo inşa ettiğini keşfeder. Şef bu Halo'yu etkinleştirmeye karar verir; halka dünyası, galaksiyi büyük ölçüde yıkımdan korurken, Ark'taki Tufan istilasını ortadan kaldıracaktı. Yüzüğü etkinleştirmek için Şef, yok edilen Halo'nun Aktivasyon İndeksine sahip olan Cortana'yı High Charity'den kurtarır ve şehri yok eder. Yeni Halo'ya gelen Cortana, Gravemind'ın ringde kendisini yeniden inşa etmeye çalıştığı konusunda uyarıyor. Şef, Hakem ve Johnson, yüzüğü etkinleştirmek için Halo'nun kontrol odasına gider. Guilty Spark, yüzük henüz tamamlanmadığı için erken aktivasyonun onu ve Ark'ı yok edeceğini açıklıyor. Johnson uyarısını dikkate almadığında Guilty Spark, "kendi" yüzüğünü korumak için onu ölümcül şekilde yaralar. Şef, Guilty Spark'ı yok eder, yüzüğü etkinleştirir ve UNSC firkateyni Forward Unto Dawn'da yüzüğün kendi kendini yok etmesinden kurtulur. Bununla birlikte, Halo'nun patlamasının gücü kayma alanı portalının çökmesine neden olur ve bu da Şafağa Kadar İleri'nin yalnızca ön yarısının Arbiter'ı taşıyarak Dünya'ya geri dönmesine neden olur. İnsan-Mutabakat savaşının düşmüş kahramanları için Dünya'da bir anma töreni düzenlenir ve bu sırada Hakem ve Lord Hood, düşmüş Usta Şef hakkında kısa bir süre karşılıklı konuşur. Anma töreninin ardından Arbiter ve Elit kardeşleri, ana gezegenleri Sanghelios'a doğru yola çıkar. Bu arada Şafağa Doğru'nun arka yarısı bilinmeyen bir alanda sürükleniyor. Cortana bir acil durum sinyali gönderiyor ancak kurtarılmalarının yıllar alabileceğini kabul ediyor. Şef, Cortana'ya "bana ihtiyacın olduğunda beni uyandır" diyerek kriyonik uykuya girer. Oyun Efsanevi zorluk seviyesinde tamamlanırsa sahne, Halo 4'ün ana senaryosu olan "Requiem" olarak bilinen devam filminde ortaya çıkan Şafağa Kadar İleri'nin bilinmeyen bir gezegene doğru sürüklendiği parçayı göstermeye devam eder.