W Dead Space 3 inżynier Isaac Clarke i żołnierz John Carver przemierzają kosmos w poszukiwaniu źródła plagi nekromorfów. Gdy ich statek rozbija się na planecie Tau Volantis, muszą wspólnie przeczesywać odludne połacie skutej lodem planety w poszukiwaniu surowców i nadających się do wykorzystania części. Zdolności inżynierskie Isaaca zostaną poddane wymagającemu sprawdzianowi, gdy będzie on próbował konstruować broń i narzędzia konieczne do przetrwania. Pod powierzchnią Tau Volantis kryje się klucz do ostatecznej rozprawy z nekromorfami, ale drogi do niego bronią potężne lawiny, zdradliwe stoki górskie i czyhające zewsząd zagrożenie. W konfrontacji z bezwzględnymi żywiołami i morderczymi mutantami rozbitkowie muszą połączyć siły, aby wspólnie ocalić ludzkość przed nadchodzącą apokalipsą.