紧接前作《刺客信条II》，酒保戴斯蒙德·迈尔斯与其余三名现代刺客露西·斯提尔曼，肖恩·黑斯廷斯瑞贝卡·科瑞尔逃离圣殿骑士团的追击后到达意大利城市蒙特里久尼。以已荒废的奥迪托雷庄园地下室作为新的藏身之所，Desmond再次使用基因记忆追溯机器“Animus 2.0”，再度进入其刺客祖先艾吉奥·奥迪托雷(佛罗伦萨的艾吉奥·奥迪托雷)的记忆。

1499年12月文艺复兴时期，40岁的艾吉奥于放弃刺杀教皇亚历山大六世罗德里格·波齐亚(圣殿骑士团大团长)后回到蒙特里久尼。1500年1月，教宗之子西泽尔·波奇亚一天晚上领兵对城市发动攻击。西泽尔于城破之时夺回艾齐奥伯父马里奥·奥迪托雷保管的古代遗物“伊甸园碎片-金苹果”、将之枪杀并命士兵枪伤艾齐奥。艾齐奥负伤带领佣兵及家人逃走后独自前往意大利首都罗马，并发现波奇亚家族已几乎完全控制了整个罗马市，市区百业萧条，市民被剥削而生活困苦。以市内台伯河上的小岛台伯岛为基地，艾齐奥联结市内妓女、盗贼及佣兵势力，以及招揽反抗的市民加入其刺客兄弟会以解放在教宗势力控制下的罗马。于各方协助下，艾齐奥得知西泽尔的财政由其兄长胡安·波奇亚负责，而西泽尔则欲借助法国瓦卢瓦公爵路易十二的军事力量以及发明家达芬奇之战争机器以征服意大利。

在把西泽尔的财源和军队瓦解以及把达芬奇制造的的战争机器毁灭后，艾齐奥于1503年潜进梵蒂冈圣天使城堡。在欲与教皇对质时得知“伊甸碎片”已落入教皇手上，而教皇因不满其子无穷的野心(包括对蒙特里久尼发动攻击)而对西泽尔下毒。西泽尔得知后反用毒苹果杀死教皇并到圣彼得大教堂夺回伊甸园碎片金苹果但被艾齐奥先行夺得。同年12月教皇儒略二世即位并下令拘捕西泽尔。1507年3月艾齐奥前往西班牙维安纳并于围城战中与西泽尔进行最后决斗，艾齐奥把西泽尔击败后将其从城墙投下，最后把金苹果藏在罗马斗兽场的一个密室内。

Desmond等四人在找出密室密码后前往正进行工程的斗兽场，并从地下通道进入天坛圣母堂。在启动教堂内机关后Desmond四人成功进入位于教堂地底之朱诺神殿(就是伊甸碎片所在地)，但在Desmond拿起伊甸碎片时，被称为朱诺的立体影像(属远古时期“第一文明”种族)控制了其身体使其对Lucy腹部刺了一刀，至此游戏主线剧情结束。