Третьекурсники в Хогвартсе могут посещать деревню магов Хогсмид, но для этого Гарри нужно получить разрешение у Дурслей. Дядя Вернон обещает подписать, если Гарри будет хорошо себя вести в присутствии его сестры Мардж, которая приезжает в гости на неделю. Тёте Мардж нравится читать нравоучения Гарри, кроме того в последний день она сильно оскорбляет его родителей. В результате из-за неосознанного волшебства Поттера она раздувается и улетает. Гарри собирает вещи и на автобусе для магов «Ночной Рыцарь» добирается в трактир «Дырявый котёл» в Лондоне. По дороге он узнаёт про Сириуса Блэка — сторонника Волан-де-Морта и самого опасного преступника тюрьмы Азкабан, которому первому за всю её историю удаётся сбежать. В «Дырявом котле» Поттера встречает министр магии Корнелиус Фадж, который успокаивает его относительно проступка. Министр встревожен из-за Блэка и просит Гарри не показываться в Лондоне за исключением Косого переулка. Гарри покупает всё необходимое к школе, а в последний день каникул встречает Гермиону и семью Уизли. Гермиона покупает себе кота. Гарри случайно подслушивает разговор, из которого становится ясно, что Блэк охотится за ним. По дороге в школу поезд в поисках Блэка останавливают дементоры, стражи Азкабана, из-за которых Гарри падает в обморок. Едущий с ними новый преподаватель защиты от тёмных искусств прогоняет дементоров.
Хагрид в этом году впервые становится преподавателем курса по уходу за магическими существами. Однако, уже на первом занятии гиппогриф Клювокрыл ранит Малфоя из-за неосторожности последнего. Среди новых предметов — проицание, преподаватель которого, профессор Трелони, предсказывает Гарри смерть. Уроки профессора Люпина нравятся гриффиндорцам, однако, на одном из них его заменяет Снегг, рассказывающий вне плана про оборотней. Сириус Блэк пытался проникнуть в гостиную Гриффиндора, что вызывает панику и заставляет усилить меры безопасности. Первую игру в квиддич против Пуффендуя сборная Гриффиндора проигрывает из-за вторжения дементоров на поле, вследствие чего Гарри снова падает в обморок. После этого он уговаривает Люпина научить его отгонять дементоров. Так как разрешение Поттеру не подписали, то он попадает в Хогсмид по тайному ходу. Там из подслушанного разговора преподавателей он узнаёт о дружбе отца с Блэком и предательстве последнего. При этом Блэк убил их друга Питера Петтигрю и двенадцать человек. Вместо разбитой при падении метлы Гарри на Рождество получает «Молнию» — лучшую метлу международного класса. В ходе тренировок Гарри отрабатывает с Люпином защитное заклинание Патронус против дементоров, считающееся высшей магией. На следующей игре в квиддич против Когтеврана, которую они выигрывают, у Поттера впервые получается настощий Патронус.
Блэк снова пробирается в замок, на этот раз в спальню Гриффиндора, но его спугнул проснувшийся Рон. Хагриду не удаётся защитить Клювокрыла, и того должны казнить за нападение на Малфоя. В последней игре в квиддич Гриффиндор обыгрывает Слизерин и выигрывает Кубок школы. После этого проходят экзамены, на одном из которых профессор Трелони наедине с Гарри произносит настоящее пророчество о скором возвращении Волан-де-Морта после воссоединения со слугой. Перед казнью Клювокрыла Гарри, Рон и Гермиона идут поддержать Хагрида. На обратном пути огромный пёс утаскивает Рона в потайной ход, ведущий в Визжащую хижину на окраине Хогсмида. Когда Гарри и Гермиона бегут за ним, оказывается, что это Сириус Блэк, анимаг, способный превращаться в чёрного пса. Борьбу с Блэком останавливает Люпин, который понимает, что двенадцать лет назад предал Поттеров не Блэк, а Питер Петтигрю, который под видом крысы все эти годы прятался в доме Уизли. Гарри узнаёт, что его отец, Люпин, Блэк и Петтигрю дружили в школе, после чего Петтигрю выдал Поттеров Волан-де-Морту, подставил Блэка и инсценировал свою смерть. Блэк невиновен. Гарри верит в эту историю и призывает не убивать Петтигрю, а выдать дементорам. Прокравшегося к ним Снегга обезоруживают и оглушают. На выходе из потайного хода Люпин превращается в оборотня, поэтому Блэк вынужден в облике пса прогнать его. Петтигрю в суматохе скрывается. На Гарри и Гермиону, побежавших за Блэком, нападают дементоры, но чей-то сильный Патронус их прогоняет. Гарри думает, что это его отец. Очнувшись в больничном крыле, Гарри и Гермиона узнают, что Снегг всех убедил, что Блэк повлиял на их разум. Только Дамблдор верит в невиновность Блэка, поэтому намекает Гермионе, что если они вернутся на три часа назад в прошлое то смогут спасти гиппогрифа и Блэка. Оказывается, весь год Гермиона с помощью Маховика Времени возвращалась в прошлое, чтобы посещать несколько пар одновременно. В итоге, им удаётся спасти Клювокрыла, и Блэк улетает на нём. Гарри понимает, что в прошлый раз видел, как сам сосздавал Патронуса, вернувшись в прошлое. В поезде по дороге к Дурслям Гарри получает письмо от Блэка, в котором тот сообщает, что метлу на Рождество подарил он.
