W ostatnim odcinku Xana uniezależnia się od superkomputera i zyskuje możliwość poruszania się po internecie. Aelita, poprzez odzyskanie ostatniego wspomnienia, staje się w pełni człowiekiem.
Zmienia się schemat historii opowiadanych w serialu – od odcinka Wspaniały dzień bohaterowie używają powrotu do przeszłości tylko w wyjątkowych sytuacjach, ponieważ każde jego zastosowanie wzmacnia Xanę. Pojawia się też nowy bohater – William Dunbar, rówieśnik Yumi i konkurent Ulricha do serca dziewczyny.
Trzecia seria Seria trzecia rozpoczyna się odkryciem przez grupę serca Lyoko, od którego istnienia zależy los całego wirtualnego świata. Xana początkowo usiłuje je zniszczyć, a gdy ta strategia nie przynosi rezultatów, kilkakrotnie przejmuje kontrolę nad Aelitą i za jej pośrednictwem niszczy poszczególne sektory Lyoko. Stworzenie przez Jeremy’ego programu materializującego członków grupy bezpośrednio na terenie Kartaginy rozwiązuje ten problem. Okazuje się także, że Aelita zyskała nową broń – pole energii. Mimo to walka z Xaną staje się coraz trudniejsza. W odcinku Ostatnia runda członkowie grupy decydują się przyjąć pomoc Williama.