La versión del BMW M3 estrenada en el año 2000 recuperaba la estética más agresiva de la primera generación, con un prominente faldón delantero y entradas de aire de mayor tamaño.
Su capó era de aluminio, un 40% más ligero que un capó de acero, y sus “nervios” (líneas que lo atraviesan) estaban más marcados. Este abombamiento permitía dar cabida a su motor 3.2, de nuevo un seis cilindros en línea que esta vez alcanzaba los 343 caballos y nada menos que 8.000 rpm, una de las claves del buen rendimiento del motor junto al amplio margen útil de revoluciones.
Aceleraba de 0 a 100 km/h en 5,2 segundos, y de nuevo su velocidad máxima estaba autolimitada a 250 km/h. La electrónica comenzaba a ser parte fundamental en los motores, controlando cada vez más parámetros como los ángulos de los árboles de levas, nivel de aceite, cantidad de combustible a inyectar en cada cilindro, momento de inyección y una larga lista de variables que optmizaban su rendimiento.
En esta generación del M3, el desarrollo del chasis tuvo una gran importancia, siendo necesario adaptar el del Serie 3 a los requerimientos exigidos por la potencia de su motor. Gracias a la rigidez de su carrocería, la gran cantidad de elementos de aluminio y el reparto de pesos, el M3 consiguió convertirse en un referente en este aspecto, declarado coche con mejor comportamiento según la revista estadounidense Car and Driver.