1938年，考古学家印第安纳·琼斯（
哈里森·福特饰）夺回了二十多年前失窃的科罗纳多十字架，而后返回美国，将十字架送交给博物馆，继续在大学任教。而然，他的父亲亨利（
肖恩·康纳利饰）却在欧洲失踪，并寄回了一本日记，记载着传说中耶稣于最后晚餐所用的圣杯，这是老亨利半生的研究成果。琼斯感觉事有蹊跷，于是远涉重洋，踏上威尼斯的土地，却莫名遭到十字剑兄弟会的追杀。一番波折后，琼斯终于找到了父亲，他们依据笔记上的记载，继续着寻找圣杯的旅程。由于传说中的圣杯会使人永生，还有治愈任何伤口的神奇功效，引起了德国纳粹的觊觎，盖世太保特别派出了美艳女间谍埃尔莎（
艾莉森·杜迪饰），利用美色与苦肉计迫使琼斯交出笔记。琼斯父子和好友马可斯·布诺迪（
丹霍姆·艾略特饰）、萨拉赫（
约翰·里斯·戴维斯饰）发现艾莎的企图后，费尽心思将笔记夺回，跨越新月峡谷，前往圣殿取圣杯。不料纳綷尾随在后，并枪伤琼斯的父亲，琼斯急忙以圣杯舀水治愈父亲，却没想到艾莎出现面前要抢夺圣杯。最终，纳粹及其帮凶得到应有的惩罚，琼斯一行虽空手而归，但却找回了亲情，这次冒险经历让他们难忘。
在《夺宝奇兵2》上映之后，斯蒂文·斯皮尔伯格决定继续完成印第安纳·琼斯三部曲中的最后一部，以兑现他对乔治·卢卡斯许下的承诺。虽然《夺宝奇兵2》取得了商业成功，却遭到部分影评人的批评。乔治·卢卡斯将第三集《圣战奇兵》放手由斯皮尔伯格发挥，剧情架构回到《夺宝奇兵》第一部的基调，同时主题为斯皮尔伯格所擅长的亲情风格。时光荏苒，决定拍摄《夺宝奇兵3》时的斯皮尔伯格胡须和鬓角已经花白，尽管斯皮尔伯格与父亲的关系并不融洽，但他还是想为印第安纳·琼斯找个父亲，并用寻找圣杯的惊险经历刻画出父子二人的情感之旅。
为了执导本片，斯皮尔伯格拒绝了《
雨人》和《
飞跃未来》制片方的邀请。在创作初期，主创人员曾想将上集没能采纳的猴王和闹鬼的城堡写进剧本，于是，编剧克里斯·哥伦布据此完成了名为“印第安纳·琼斯与猴王”的剧本，不过剧本最终没能得到卢卡斯和斯皮尔伯格的认可。卢卡斯曾建议以圣杯为主线，但起初被斯皮尔伯格拒绝，因为他认为与《
蒙迪佩登与圣杯》有所重复。当产生了讲述父子故事的想法后，斯皮尔伯格开始觉得圣杯的主意不错，人人都在苦苦寻找的圣杯恰恰可以成为父子之间寻求和解的象征。卢卡斯原本认为圣杯的构思有些单薄，但他后来发现，斯皮尔伯格想到的父子关系为影片注入了更多内涵，整个故事顿时丰满起来。
影片于1988年5月16日开拍，拍摄预算为3600万美元，取景地包括威尼斯、西班牙、约旦、澳大利亚、德国和美国的科罗拉多、新墨西哥、德克萨斯和犹他州。斯皮尔伯格认为，
肖恩·康纳利是饰演亨利的不二人选，他也如偿所愿的邀请到康纳利。按照斯皮尔伯格的拍摄计划，首先要拍摄的就是坦克追逐。这段在西班牙阿尔梅里亚完成的场景原定只需要两天，而且是笔墨不多的小桥段，不过斯皮尔伯格在情节串连图板中进行了充分发挥，从而发展成充斥大量动作场景的重头戏。最终，这段时长10分钟的场景耗时两周才拍摄完成，剧组共打造出两辆坦克，其中一辆尺寸较小，只有坦克的上半部分，用于拍摄特写镜头。
在西班牙完成为期三周的拍摄后，剧组返回Elstree Studios拍摄诸多内景。由于制片厂摄影棚内温度过高，所以康纳利和福特在拍摄飞艇中桌边的谈话时都没穿裤子。在正式拍摄地下墓穴场景之前，剧组为避免造成疫情隔离饲养了2000只老鼠，在后来的拍摄中还使用了1000只机器老鼠。
《夺宝奇兵》系列影片足以载入影史，而这部《夺宝奇兵3》更是系列电影中最为出色的一部，也是非常美味的爆米花电影。在斯皮尔伯格的编排之下，该片的幽默桥段相当的多，动作场面也是层出不穷，和前两集相比更像是一部另类风格的007电影，动作特效和主轴剧情融合相当流畅。肖恩·康纳利同哈里森·福特之间的默契配合简直出神入化，该片还通过瑞凡·菲尼克斯饰演的少年琼斯，介绍关于更多琼斯博士的成长背景，可谓创意十足，甚至说这是一部让斯皮尔伯格、卢卡斯和他们的合作者永远引以为傲的作品都不为过。（《Alternate Ending》评）
作为大导演史蒂文·斯皮尔伯格和乔治·卢卡斯强强联手的作品，该片承袭了前两集的基本风格，营造出紧张、刺激、令人目瞪口呆的特效及情节，全片融合了冒险、动作及喜剧，惊险万分又不失浪漫幽默。有了前两部的经验，哈里森·福特饰演琼斯博士更加驾轻就熟，而肖恩·康纳利的加盟让影片的质量更上一个台阶。在两小时的片长之中，故事以琼斯父子之间的情感作为主轴，宗教宝物探险为辅，整体节奏相当的流畅，幽默笑料与动作场面数量虽多，但每一个段落都处理的毫不拖泥带水，特效呈现的也够简洁同时抓的住重点。（《芝加哥太阳时报》评）