Kim Yu Mi (Kim Go Eun) di Yumi's Cells 3 diceritakan sudah lama tidak pernah berkencan. Akibatnya, hidup Kim Yu Mi yang sekarang jadi kosong. Ia gak lagi merasakan gejolak emosi seperti dulu.
Kehampaan itu membuat banyak sel di dalam dirinya hilang. Mereka yang tak berfungsi lagi dibekukan di dalam mesin pendingin. Hingga akhirnya ada pemicu baru hadir ke hidup Kim Yu Mi.
Pemicu tersebut adalah Shin Soon Rok (Kim Jae Won). Ia membangunkan sel Kim Yu Mi dari berhibernasi mereka. Ini enam sel pertama yang bangun lagi setelah Kim Yu Mi berinteraksi dengan Shin Soon Rok, PD baru dalam timnya.
