本发明涉及一种三维轨迹侦测系统包含影像捕获设备、雷达装置及计算模块，该影像捕获设备用以捕获动态影像并根据该动态影像计算移动物体影像的X方向像素位移量及Y方向像素位移量，同时该雷达装置发射无线信号至移动物体，并由该移动物体接收反射信号，且该雷达装置根据该反射信号的多普勒相移量计算该移动物体的Z轴方向位移，该计算模块根据该移动物体的该X方向像素位移量、该Y方向像素位移量及该移动物体的该Z轴方向位移建立该移动物体的三维轨迹。