Porsche Cayman серии 981 был представлен на автосалоне в Лос-Анджелесе в 2012 г. и пришёл на смену предыдущей модели весной 2013 г. Как и раньше, он был основан на общей среднемоторной платформе с Porsche Boxster. С этим автомобилем он разделял и два оппозитных 6-цилиндровых силовых агрегата: 2.7-литровый мощностью 275 л.с. для базовой версии и 3.4-литровый мощностью 325 л.с. для Cayman S. В сравнении с Boxster они развивали на 10 л.с. больше мощности. Каждый из них был доступен как с 6-ступенчатой механической коробкой передач, так и с 7-ступенчатой автоматической PDK с двумя сцеплениями. В список дополнительных функций вошли система бесключевого доступа, адаптивный круиз-контроль (ACC) и аудиосистема Burmeister. Двухместный кузов у моделей Boxster и Cayman был выполнен в одном стиле, но Cayman имел простирающуюся далеко назад жёсткую крышу и объединённую с задним стеклом крышку багажника и моторного отсека.

В 2016 г. модификации Cayman и Cayman S были сняты с производства в связи с введением 4-цилиндровой модели Porsche 718 Cayman. Из серии 981 остались только две высокопроизводительные версии: Cayman GTS и Cayman GT4. Первая из них, поступившая в продажу в 2014 г., оснащалась 3.4-литровым двигателем мощностью 340 л.с., спортивной выхлопной системой, аэродинамическими бамперами, специальными биксеноновыми фарами и 20-дюймовыми чёрными дисками от Porsche 911 Carrera S. Более продвинутая модификация Cayman GT4 выпускалась в 2015-2016 гг. Она имела удлинённый передний свес с нижним спойлером, увеличенный задний диффузор, увеличенные воздухозаборники в задних крыльях, фиксированный задний спойлер и гоночные сиденья. 3.8-литровый оппозитный 6-цилиндровый двигатель мощностью 385 л.с. был позаимствован у Porsche 911 Carrera S, заниженная на 30 мм подвеска с регулируемыми амортизаторами PASM, самоблокирующийся дифференциал, система Porsche Torque Vectoring и увеличенные дисковые тормоза - у Porsche 911 GT3. Porsche Cayman GT4 предлагался только с 6-ступенчатой механической коробкой передач. В пакете Club Sport можно было заказать трубчатый каркас салона, 6-точечные ремни безопасности и огнетушитель. Такую же комплектацию имела и гоночная версия Cayman GT4 Clubsport, но вместо 6-ступенчатой механической коробки передач на неё ставилась 7-ступенчатая трансмиссия PDK с подрулевыми переключателями.