Третий сезон «Остаться в живых» начинается с того, что выжившие разделены на три группы: Джек, Сойер и Кейт находятся в плену у «Других» на их острове; остальные, включая Локка и Руссо, остались в лагере; а несколько человек, в том числе Майкл и Уолт, покинули остров. Сезон углубляется в предысторию «Других», их лидера Бена и таинственный проект DHARMA. Мы узнаем, что Бен страдает раком позвоночника, и Джек вынужден оперировать его. Параллельно Локк находит люк с гидравликой, который ведет к подземной станции «Жемчужина», где он узнает о психологических экспериментах. В середине сезона происходит поворот: после неудачной попытки побега, Сойер, Кейт и Джек оказываются в разных ситуациях. Кейт и Сойер находят лодку, но их преследуют, в то время как Джек помогает Бену в операции, получая взамен возможность уйти с острова.
Вторая половина сезона фокусируется на открытии новой станции DHARMA — «Зеркало», которая оказывается под водой и глушит сигналы с острова. Десмонд, который жил на станции «Лебедь», вступает в контакт с Чарли, и они пытаются отключить глушилку, чтобы связаться с внешним миром. Чарли жертвует собой, успешно переключив передатчик, в то время как Джек и остальные вступают в финальное противостояние с «Другими». Сезон заканчивается шокирующим моментом: флешфорварды, которые раньше считались флешбэками, оказываются хронологически после острова. Джек, бородатый и депрессивный, говорит Кейт, что им нужно вернуться, и за кадром видно, что он хочет покончить с собой. Финальная сцена показывает, что выжившие увидели спасательную команду на горизонте, но флешфорварды намекают на мрачное будущее, где не всем суждено покинуть остров.