В 1982-1987 гг. компания BMW добилась успеха в Формуле-1, поставляя свои турбированные двигатели командам Brabham, Arrows, ATS и Ligier. Завоевав 9 побед в Гран-при, она ушла из Чемпионата мира, чтобы сосредоточиться на туринговых и раллийных гонках. В 1985 г. подразделение BMW Motorsport подготовило высокопроизводительную модификацию 3-й серии (Е30) - BMW M3. Для неё потребовалось разработать новый 16-клапанный рядный 4-цилиндровый мотор DOHC объёмом 2302 см3 - по сути две трети 6-цилиндрового блока BMW M1. С электронным впрыском топлива Bosch и коленчатым валом из кованой стали этот агрегат развивал 200 л.с. - вполне достаточно, чтобы обойтись без турбонаддува. Автомобиль также был оснащён подвеской с более жёсткими пружинами, специальными амортизаторами и усиленными стабилизаторами поперечной устойчивости, увеличенными дисковыми тормозами на всех колёсах, 5-ступенчатой механической коробкой передач Getrag 265, самоблокирующимся дифференциалом на задней оси и алюминиевыми дисками BBS. В отличие от старших моделей с буквой "М", BMW M3 имела сильно модифицированный кузов с 12-ю уникальными панелями: выпуклыми из-за широкой колеи передними и задними крыльями, аэродинамическими бамперами, зеркалами в цвет кузова и крышкой багажника с интегрированным спойлером.

BMW M3 была представлена на Франкфуртском автосалоне 1985 г. и поступила в продажу в следующем году. Задача выпустить 5000 экземпляров для омологации в Группе-А была выполнена очень быстро, и далее последовали ограниченные серии BMW M3 Evolution I (1987, 505 ед.) и BMW M3 Evolution II (1988, 500 ед.). Первая из них получила увеличенные 16-дюймовые диски, вторая - 220-сильный двигатель и дополнительные отверстия в переднем бампере для охлаждения тормозов. Окончательная версия BMW M3 Sport Evolution (1989-1990, 600 ед.) оснащалась увеличенным до 2467 см3 4-цилиндровым мотором мощностью 238 л.с. и регулируемыми спойлерами. Всего за 5 лет было построено 16202 ед. BMW M3, включая 786 кабриолетов и один пикап для внутризаводского использования. Гоночная карьера BMW M3 продолжалась с 1987 по 1993 гг., и за это время автомобиль побеждал в чемпионатах WTCC (1987), ETCC (1987, 1988), BTCC (1988, 1991), DTM (1987, 1989) и ATCC (1987), а также в гонках Guia (1987, 1988, 1991-1993), 24 часа Нюрбургринга (1989-1992 и 1994), 24 часа Спа (1987, 1988, 1990, 1992), RAC Tourist Trophy (1987) и Tour de Corse (1987).