段階的に強化された排出ガス規制や1979年に発生した第二次オイルショックなど、数々の困難を克服したトヨタ自工は、1980年代に向けて既存車のフルモデルチェンジを積極的に図るようになる。その戦略の一環として、同社の中核車の1台であるカリーナの全面改良が企画された。
　欧州志向のセダン＆ハードトップとして2代目カリーナは、スポーティなファミリーカーとしてユーザーから高い評価を受けてきた。新型はそのイメージを基本的に踏襲したうえで、走行性能や居住性の向上を狙う。さらにシャシーを共用化するセリカとの差別化を図る目的で、デビュー時期も同車とは別の日にする決断を下した。

　スポーティさの追求のため、開発陣はボディーバリエーションの見直しを検討する。課題となったのは2ドアモデルの扱いで、従来のセダンやハードトップボディーではインパクトが弱いという意見が続出した。結果的に採用されたのは、セリカのリフトバックと同形式の3ドアハッチバックで、カリーナではこのボディーを“クーペ”と名づけ、セダンとのスタイリングの差を強調する方針を打ち出した。

　60型系セリカのデビューから約2カ月が経過した1981年9月、新しいカリーナが市場デビューを果たす。ボディータイプは4ドアセダンとクーペの2タイプ。外寸は従来モデルよりも一回り大きくなり、車格がワンクラス引き上がっていた。
　メカニズム面でも積極的に新機構が採用される。量販モデルの1.5Lクラスには新世代エンジンの「レーザーシリーズ」を搭載。燃料供給装置にEFIを組み込む上級仕様には、セミトレーリングアーム／コイルのリアサスペンションを採用して四輪独立懸架に仕上げた（量販モデルのリアサスは4リンク）。またステアリング形式もボール・ナットからラック＆ピニオンに変更され、操舵性が向上する。
　インテリアではエレクトロニックディスプレイメーターやヒーター付き運転席シート、後席リクライニング機構、7ウェイパーセルトレイ、専用ウーハー付きオーディオシステムなどの新機構が注目を集める。居住空間自体も拡大し、乗員の快適性は大幅に高められていた。

　数あるグレードの中で、ユーザーが最も注目したのは最上級グレードの2000GTだった。細かな改良が施された18R-GEU型2L・DOHCユニットは、排ガス規制をクリアしながらも俊敏な吹け上がりとパワーの盛り上がりを示す。四輪独立懸架の足回りとFRレイアウトがもたらすスポーティな走りも、ファンの熱い支持を集めた。

　3代目カリーナは、デビュー後も続々とバリエーションを増やしていく。1982年2月には5ドアワゴンの「サーフ」と1800ディーゼルを追加。同年10月には国産車初のDOHCターボエンジン（3T-GTEU型）を搭載したGT-TRとGT-Tを設定する。同時に、従来の2000GTは廃止となった。1983年5月になるとカリーナは初のマイナーチェンジを受け、外装デザインが手直しされる。さらに、従来の2T-GEU型1.6L・DOHCに代わって4A-GEU型の新世代エンジンが搭載された。
　一方、1980年代も中盤に近づくと、自動車業界全体でファミリーカーのFF化が進むようになり、トヨタとしてもその対策に追われることとなる。そして1984年5月、カリーナFF（150型系）がデビューした。ただし、サーフなどの一部車種はそのまま残され、結果的に88年5月に170型系の4代目カリーナが登場するまで販売が続けられる。ここまで3代目カリーナが長生きしたのはトヨタの販売戦略が背景にあるのだが、一方でサーフを筆頭にガッチリと固定ファンを獲得していたことも大きく影響していた。ユーザーの価値観が多様化し、様々なクルマが生まれては消えた1980年代において、長寿を全うした3代目カリーナは非常に貴重な存在だったのである。