La tercera temporada de Operación Marea Negra estará protagonizada por Jorge López (Élite) en el papel de Nando, acompañado nuevamente por Óscar Jaenada (Hernán), Bruno Gagliasso (Marighella), Pêpê Rapazote (Narcos), Soraia Chaves (Sequia), Diego Anido (As bestas), Luis Zahera  (As bestas), Daniel Ibáñez (Las leyes de la frontera), Miguel de Lira (Vivir sin permiso), Patricia Vico (Hasta el cielo) y Belén López (White Lines), entre otros.

Al reparto de esta entrega final se incorpora Mina El Hammani (El internado: Las Cumbres) y los actores Dani Pérez Prada (El Pueblo) y Felipe Pirazán (Tratamos demasiado bien a las mujeres). Además, la reconocida actriz portuguesa Lúcia Moniz (Love Actually) se reincorpora al reparto tras interpretar a la inspectora Carmo en la primera temporada.

Convertido en el intermediario de moda entre América y Europa, la pérdida de un importante cargamento de fentanilo coloca a Nando Barreira en la peor de las situaciones: tener que rendir cuentas a ambas partes. A partir de aquí, Nando emprende una carrera contrarreloj, no sólo para recuperar el crédito perdido ante quienes confiaron en él, sino también para eludir a la policía que le sigue la pista desde hace meses. Una carrera suicida en la que conservar su prestigio y libertad es lo de menos; lo de más es mantenerse vivo.

La próxima temporada de Operación Marea Negra contará con cinco episodios de 45 minutos de duración producidos por Ficción Producciones (Operación Marea Negra T1 y T2, 3 Caminos), con Mamen Quintas y Julio Casal que repiten como productores ejecutivos junto a las televisiones autonómicas nacionales; y en Portugal con la RTP y la producción ejecutiva de Pandora da Cunha y Pablo Iraola de Ukbar. El equipo de dirección seguirá liderado por Igor Legarreta y Oskar Santos. Por su parte, el equipo de guion de la tercera temporada está compuesto por Asier Guerricaechebarria y Javier Echániz.