Live show 3 cuộc thi Nhân tố bí ẩn được truyền hình trực tiếp tối 26/6 từ Sân vận động Quân khu 7, TP HCM. Tại trường quay, không khí khá sôi nổi khi bộ tứ quyền lực xuất hiện.

Các chàng trai của nhóm F.O.E thể hiện sáng tác Good night với bản phối do nhạc sĩ Dương Khắc Linh hỗ trợ. Nhóm nhạc của Yanbi chú trọng vào phần hát thay vì chỉ đọc rap như Tùng Dương nhận xét trước đó.

Bạn trai Trang Pháp thừa nhận anh muốn FOE thay đổi theo hướng sâu sắc hơn, khác hẳn với hình ảnh bụi bặm ở dòng nhạc underground mà nhóm mặc định. Vì thế, nhạc sĩ đã thực hiện bản phối để giúp học trò lột xác.

Tuy nhiên, nỗ lực của huấn luyện viên không đủ giúp các chàng trai Hà Nội có mặt trong nhóm an toàn. Một lần nữa, F.O.E rơi vào nhóm nguy hiểm cùng Adam, Thanh Thảo và Thu Thủy vì số lượng bình chọn thấp. Ở live show đầu tiên, họ đã lội ngược dòng ngoạn mục để có mặt trong Chặng đua khắc nghiệt. Nhưng đến vòng này, khán giả không còn đứng về phía nhóm của Yanbi.

Nếu đặt F.O.E trên bàn cân giữa các nhóm nhạc, dễ thấy màu sắc của họ khá đơn điệu so với Dolphins hay The Wings. Dù được HLV Dương Khắc Linh giữ lại nhưng phiếu bầu của anh không đủ "cứu" họ thêm lần nữa. 

Yanbi lúc chia tay khẳng định anh và nhóm vẫn tiếp tục theo đuổi con đường của  riêng mình với các sản phẩm mang đậm chất underground và gửi lời cảm ơn đến nhạc sĩ Dương Khắc Linh. Trong khi đó, Thu Thủy lại không cầm được nước mắt khi nói lời tạm biệt.

Hoàng Thị Thanh Thảo với màu sắc cổ điển đã phá cách với Người hát tình ca nhưng Tùng Dương vẫn cho rằng cô còn quá an toàn. Nam giám khảo khước từ cứu khi cô rơi vào nhóm nguy hiểm vì cho rằng cơ hội vẫn còn rộng mở với giọng ca tài năng khi so với Adam. Tuy nhiên, vì số lượt bình chọn cao nhất trong top 4 nên Thanh Thảo vẫn tiếp tục với cuộc đua.

Dưới sự huấn luyện của Thanh Lam, Adam thể hiện sự tiến bộ về kỹ thuật thanh nhạc khi trình diễn ca khúc Chạy của Phạm Toàn Thắng. Kết hợp với vũ đạo, giọng hát của vũ công trên giày cao gót không còn bị hụt hơi như các đêm thi trước.

Thanh Lam và Tùng Dương đều bình chọn cho Adam khi anh lọt top nguy hiểm vì họ cho rằng nam vũ công không còn nhiều cơ hội ở các cuộc thi âm nhạc. Anh bật khóc trước sự "hy sinh" của Thanh Thảo.

The Wings mang đến sự sôi động, tươi vui với sáng tác của Khắc Hưng: Shine your light. Phần bè phối kết hợp ăn ý với nhau và phong cách trẻ trung, tươi mới của các chàng trai Hải Phòng đã chinh phục khán giả.

SGirl “đốt cháy” sân khấu với Get High đầy bùng nổ và cuồng nhiệt. Sự đồng đều trong giọng hát, phong thái tự tin và vũ đạo mê hoặc đã giúp các cô gái xinh đẹp một lần nữa giữ được phong độ của nhóm.

Nhóm Dolphins trình diễn “đứa con tinh thần” mang tên Cái ôm mơ màng nồng nàn và tràn đầy cảm xúc. Dưới sự hỗ trợ của Dương Khắc Linh, nhiều người cho rằng đây sẽ là bài hit đầu tay của nhóm.

“Hoàng tử buồn” Tuấn Phương thử nghiệm dòng nhạc đương đại với bản mash-up Hồ trên núi – Chảy đi sông ơi. Phần trình diễn của anh nhận được sự khuyến khích của Thanh Lam.

Lê Hoàng Phong mở màn ấn tượng với ca khúc Sắc màu của nhạc sĩ Trần Tiến theo cách hát RnB kết hợp với nhạc cụ trống. Bài hát được phối lại mới lại với thể loại nhạc điện tử dubstep có tiết tấu sôi động hơn so với bản phối ban đầu. Tùng Dương hài lòng với sự sáng tạo của học trò, anh khen ngợi Hoàng Phong nổi bật so với nhóm F.O.E khiến Dương Khắc Linh "phản pháo".

Trương Kiều Diễm tiếp tục khoe khả năng sáng tác với Ngày dài. Giám khảo đánh giá cô gái gốc Quảng Nam thiếu sự tự tin dù phong độ vẫn ổn định. Sau phần thi, Kiều Diễm vì áp lực nên không có mặt trên sân khấu để nghe nhận xét.

MC Thành Trung và Gil Lê là điểm trừ của đêm thi với lối dẫn dài dòng, nuốt chữ nên thiếu sự thu hút.