Otto anni dopo gli eventi de Il Cavaliere Oscuro, il leader terrorista Bane arriva a Gotham City, spingendo la città e le sue forze di polizia al limite, costringendo l'ex eroe Batman a riemergere dopo essersi preso la colpa dei crimini di Harvey Dent.
Christopher Nolan era titubante all'idea di tornare alla serie per un terzo film, ma accettò dopo aver sviluppato una storia con suo fratello e Goyer che secondo lui avrebbe concluso la serie in modo soddisfacente. Nolan si è ispirato al debutto di Bane nei fumetti nella storia "Knightfall" del 1993, alla serie "The Dark Knight Returns" del 1986 e alla storia "No Man's Land" del 1999. Le riprese si sono svolte da maggio a novembre 2011 in località come Jodhpur, Londra, Nottingham, Glasgow, Los Angeles, New York City, Newark e Pittsburgh. Nolan ha utilizzato telecamere IMAX da 70 mm per gran parte delle riprese, compresi i primi sei minuti del film, per ottimizzare la qualità dell'immagine. Per il film sono stati creati appositamente una variante del Batplano e del Batcottero chiamata "Bat", un set per la prigione sotterranea e un nuovo set per la Batcaverna. Come per Il Cavaliere Oscuro, le campagne di marketing virale sono iniziate già durante la produzione. Al termine delle riprese, Warner Bros. ha riorientato la campagna, sviluppando siti web promozionali, pubblicando i primi sei minuti del film, proiettando i trailer delle sale e inviando informazioni sulla trama del film.
The Dark Knight Rises è stato presentato in anteprima a New York City il 16 luglio 2012. Il film è uscito negli Stati Uniti e nel Regno Unito il 20 luglio 2012. Il film ha ricevuto recensioni positive, con elogi rivolti alle interpretazioni, alle sequenze d'azione, alla regia, alla sceneggiatura, alla colonna sonora e alla profondità emotiva; molti critici lo hanno considerato una conclusione soddisfacente della trilogia. Il film ha incassato oltre 1 miliardo di dollari in tutto il mondo, diventando così il secondo film della serie di Batman a guadagnare 1 miliardo di dollari e il film di Batman che ha incassato di più fino ad oggi. Oltre a essere il film di Nolan che ha incassato di più, è diventato il settimo film che ha incassato di più di tutti i tempi al momento della sua uscita e il terzo film che ha incassato di più nel 2012. È stato nominato uno dei 10 migliori film del 2012 dall'American Film Institute. È considerato uno dei più grandi film di supereroi di tutti i tempi, uno dei migliori film degli anni 2010 e uno dei migliori sequel di tutti i tempi.
Otto anni dopo la morte del procuratore distrettuale Harvey Dent, un ex membro della Lega delle Ombre, Bane, conduce un attacco a un aereo della CIA sopra l'Uzbekistan per rapire il fisico nucleare, il dottor Leonid Pavel, e per far cadere un cadavere come esca dello scienziato.
Nel frattempo, il crimine organizzato è stato sradicato a Gotham City grazie a una legge che ha ampliato i poteri della polizia. Il commissario di polizia James Gordon ha tenuto segreta la follia omicida di Dent come "Due Facce" e ha permesso che la colpa dei suoi crimini ricadesse su Batman. Bruce Wayne, ancora in lutto per la morte di Rachel Dawes, è diventato un recluso e la Wayne Enterprises è in fase di stallo. Bane ingaggia l'uomo d'affari John Daggett per comprare le impronte digitali di Bruce. Assunta da Daggett, la ladra Selina Kyle ruba le impronte di Bruce da Wayne Manor. In seguito Daggett fa il doppio gioco e lei avverte la polizia.
La polizia arriva e insegue Bane e gli scagnozzi di Daggett nelle fogne mentre Kyle fugge. Gli scagnozzi catturano Gordon e lo portano da Bane, ma lui scappa e viene trovato dall'agente John Blake. Blake, un orfano che ha scoperto l'identità segreta di Bruce, lo convince a tornare come Batman. Bane attacca la Borsa di Gotham e utilizza le impronte digitali in una serie di transazioni fraudolente che mandano Bruce in bancarotta. Batman riemerge mentre intercetta Bane e i suoi subordinati. Il maggiordomo di Bruce, Alfred Pennyworth, teme che Bruce si faccia uccidere combattendo contro Bane e si dimette nella speranza di salvarlo, ma solo dopo aver ammesso di aver bruciato una lettera che Rachel gli aveva lasciato dicendo che avrebbe sposato Dent. Bane espande le sue operazioni e uccide Daggett, mentre Bruce e il nuovo amministratore delegato delle Wayne Enterprises, Miranda Tate, diventano amanti.
Kyle accetta di portare Batman da Bane, ma lo conduce in una trappola. Bane si vanta di voler compiere la missione di Ra's al Ghul di distruggere Gotham City prima di sconfiggere Batman, poi gli spezza la schiena prima di portarlo in una prigione sotterranea. Il figlio di Ra's al Ghul è nato e cresciuto lì prima di fuggire, unico prigioniero ad averlo fatto. Bane intrappola le forze di polizia nelle fogne, distrugge tutti i ponti che circondano la città tranne uno, uccide il sindaco Anthony Garcia, costringe Pavel a convertire il nucleo di un reattore a fusione in una bomba a neutroni in decomposizione prima di ucciderlo, libera i prigionieri del penitenziario di Blackgate e prende il controllo della città. Nel frattempo, l'élite di Gotham viene esiliata e uccisa in tribunali canguro presieduti da Jonathan Crane.
Cinque mesi dopo, Bruce si riprende dalle ferite, evade dalla prigione e torna a Gotham. Come Batman, libera la polizia e insieme si scontrano con l'esercito di Bane nelle strade. Durante la battaglia, Tate pugnala Batman e si rivela come Talia al Ghul, la figlia di Ra's al Ghul. Tenta di attivare il detonatore della bomba, senza successo perché Gordon blocca il segnale. Talia parte alla ricerca della bomba. Prima di poter uccidere Batman, Bane viene ucciso da Kyle. Batman e Kyle inseguono Talia, sperando di riportare la bomba nella camera del reattore dove potrà essere stabilizzata. Il camion di Talia si schianta, ma lei inonda a distanza e distrugge la camera del reattore prima di morire. Non avendo modo di fermare la detonazione, Batman usa il suo mezzo aereo, il Bat, per trasportare la bomba oltre la baia, dove esploderà in tutta sicurezza. Prima del decollo, Batman rivela la sua identità a Gordon.
In seguito, Batman viene dato per morto e onorato come un eroe. Wayne Manor diventa un orfanotrofio e il patrimonio di Bruce viene lasciato ad Alfred. Gordon trova il Bat-Segnale riparato, mentre Lucius Fox scopre che Bruce ha riparato il pilota automatico malfunzionante del Pipistrello. A Firenze, Alfred intravede Bruce vivo e con una relazione con Kyle: i due si riconoscono senza parole. Blake, il cui nome legale viene rivelato essere Robin, si dimette dal GCPD e riceve un pacco da Bruce che lo conduce alla Batcaverna.