本发明公开了一种核安保三维虚拟攻防推演系统，其包括：多台用户终端、操控设备和大屏显示设备；其中，每个演练人员对应于一台用户终端，在每台用户终端上运行有攻防推演软件，并加载形成核电厂三维场景；核电厂三维场景具有一个由演练人员控制的虚拟人物以及核电厂的基础设施模型；每个虚拟人物具有预定的行为模型；操作设备，用于获取演练人员对显示于所述用户终端内的虚拟人物的操作；用户终端，用于根据所述操作，所述虚拟人物与所述基础设施模型、天气环境之间的交互模型，控制所述虚拟人物的动作，以实现虚拟的攻防推演；所述大屏显示设备，用于显示各个用户终端的显示画面或者过程数据，以供现场观摩。