登場人物等の詳細は→「とある科学の超電磁砲」
概要
2020年1月からTOKYOMX、AT-X、AbemaTVやBS11とか毎日放送にて放送された。原作の大覇星祭編と天賦夢路（ドリームランカー）編をアニメ化したもの。
2013年放送の「S」の続編になるが、「S」と「T」の間の時系列に発生した「とある魔術の禁書目録Ⅱ」6～7話にあたる残骸(レムナント)編が省かれているためS終盤では特に大怪我もしていなかったはずの白井黒子がいきなり車椅子で登場するという超電磁砲のみの視聴者勢には不可解な状況が発生している(残骸編が省かれているのは原作漫画でも同じではあるが、原作漫画では大覇星祭編の直前に一応黒子が怪我をしたという説明は入っている)。
放送開始に合わせて超電磁砲の過去シリーズの一挙も公開されたが、出来れば禁書Ⅱの残骸編も視聴しておくことが好ましい。
タイトルの「T」は「Third」のTが由来だが前作同様に他にも複数の意味があるとの事。
2クール・全25話構成になってはいるが、COVID-19（新型コロナウイルス）の影響によるスケジュール調整の難航などを理由に、第7話の放送を一週間延期した（代替として第6話の再放送を実施）。
第7話放送後も特別番組を2週分差し込み、それでも13話の放送がまたしても延期となる。
なんとか前半の大覇星祭編（15話まで）を5月までに終えたものの、後半の天賦夢路編を翌週から放送して6月中に収めることが困難となり、繋ぎとしてキャストや一般投票による傑作選を挟んで7月末から再開、最終的に9月まで放送するという、実質3クールという異例尽くしの事態になった。
主題歌
大覇星祭編OP曲 final phase
作詞・作曲・編曲：八木沼悟志 歌：fripSide
天賦夢路（ドリームランカー）編OP曲 dual existence
作詞・作曲・編曲：八木沼悟志 歌：fripSide
各話リスト
| 話数 | サブタイトル | 話数 | サブタイトル |
|---|---|---|---|
| 1 | 超能力者(レベル5) | 2 | 大覇星祭 |
| 3 | バルーンハンター | 4 | 改竄 |
| 5 | 信頼 | 6 | 開戦 |
| 7 | Auribus oculi fideliores sunt.(見ることは聞くことより信じるに値する) | 8 | 超電磁砲(レールガン)×心理掌握(メンタルアウト) |
| 9 | 警策看取(こうざくみとり) | 10 | 才人工房(クローンドリー) |
| 11 | 参戦 | 12 | 外装代脳(エクステリア) |
| 13 | SYSTEM(神ならぬ身にて天上の意志に辿り着くもの) | 14 | 竜王の顎(ドラゴンストライク) |
| 15 | やくそく | 16 | 天賦夢路(ドリームランカー) |
| 17 | 予知 | 18 | 巨乳御手(バストアッパー) |
| 19 | 奇縁 | 20 | Ha det bra |
| 21 | ドッペルゲンガー | 22 | 屍喰部隊(スカベンジャー) |
| 23 | 憑依 | 24 | 拡散 |
| 25 | 私の、大切な友達 |
