《SD高达三国传》的剧情设定在一个名为“三璃纱”的虚构大陆。故事背景基于中国名著《三国演义》，但角色和情节被重新设定为高达机器人。

暴虐的太师董卓扎古暗杀当时的皇帝，夺取了象征权力的圣印玉玺，成为三璃纱的新支配者。与此同时，三位高达——“龙帝继承者”刘备高达、“红莲霸将军”曹操高达和“寂静的猛虎”孙权高达，继承了三侯之魂，并各自拥有能够毁灭国家的力量。

在乱世中，刘备高达与关羽高达、张飞高达相遇，并结为义兄弟，共同对抗董卓扎古的暴政。他们先后击败董卓、袁绍与袁术等恶势力，最终形成了三个势力集团，在中国北方、荆州和江东地区展开角逐。

赤壁之战是剧情的高潮，刘备与孙权结成军民联盟，与曹操的强军展开激战。最终，天玉铠甲同时降临在三位英雄身上，分别为苍龙、炎凤和弩虎，他们共同创造出三国之志的新神话。战后，曹操势力衰落，刘备在益州建立翔国，孙权建立轰国，三国鼎立的局面正式形成。