三年不签劳动合同仲裁不一定败诉。虽然超过仲裁时效可能面临败诉风险，但存在多种情形可使仲裁时效中断、中止，且用人单位可能需承担支付双倍工资等法律责任。

仲裁时效方面，根据《中华人民共和国劳动争议调解仲裁法》规定，劳动争议申请仲裁的时效期间为一年，仲裁时效期间从当事人知道或者应当知道其权利被侵害之日起计算。若从应当签订劳动合同之日起三年都未签合同，表面上看可能已过仲裁时效。然而，仲裁时效存在中断和中止的情况。中断是指在仲裁时效进行期间，因当事人一方向对方当事人主张权利，或者向有关部门请求权利救济，或者对方当事人同意履行义务而中断。从中断时起，仲裁时效期间重新计算。例如劳动者曾向用人单位提出签订劳动合同的要求，那么仲裁时效就会重新起算。中止是指因不可抗力或者有其他正当理由，当事人不能在规定的仲裁时效期间申请仲裁的，仲裁时效中止。从中止时效的原因消除之日起，仲裁时效期间继续计算。

用人单位的法律责任，依据《中华人民共和国劳动合同法》，用人单位自用工之日起超过一个月不满一年未与劳动者订立书面劳动合同的，应当向劳动者每月支付二倍的工资。用人单位自用工之日起满一年不与劳动者订立书面劳动合同的，视为用人单位与劳动者已订立无固定期限劳动合同。所以，即便过了三年，劳动者仍可要求确认与用人单位存在无固定期限劳动合同关系。

在实际仲裁中，仲裁机构会综合考虑各种因素，包括证据的充分性、时效的具体情况等。如果劳动者能够提供充分证据证明自己的主张，比如工资支付记录、工作证、考勤记录等，即便超过三年，也有可能赢得仲裁。因此，三年不签劳动合同仲裁不一定会败诉。

法律依据：

《中华人民共和国劳动争议调解仲裁法》 第四条

发生劳动争议，劳动者可以与用人单位协商，也可以请工会或者第三方共同与用人单位协商，达成和解协议。

《中华人民共和国劳动争议调解仲裁法》 第五条

发生劳动争议，当事人不愿协商、协商不成或者达成和解协议后不履行的，可以向调解组织申请调解；不愿调解、调解不成或者达成调解协议后不履行的，可以向劳动争议仲裁委员会申请仲裁；对仲裁裁决不服的，除本法另有规定的外，可以向人民法院提起诉讼。