有別於上一代M3的4.0升V8自然進氣引擎,全新M3/M4動力系統有相當大幅革新換血,搭載BMW M TwinPower Turbo 3.0升雙渦輪增壓直列6汽缸引擎,輸出最大馬力431匹,及扭力峰值550牛頓米,從0到100km加速最快只要4.1秒完成,賽車般的貼背衝刺,肯定嗆辣夠味。相較上述兩項數據大幅增加11匹及150牛頓米,顯見新M3/M4對於提升動力表現的強烈企圖心。並且結合HPI缸內直噴、渦輪增壓及汽門楊程可變科技,以及引擎自動啟閉與車輛能源管理系統發揮更好燃油效率,性能之餘也符合環保趨勢。