根据中国现行道路交通安全法律法规，两层拖车拖三辆车上高速属于严重违法行为，将面临行政处罚，具体处罚措施需结合违法情节认定，但核心结论是：此类行为必然被处罚，且可能涉及多项违法叠加处罚。以下从法律定性、处罚依据、可能后果三个维度展开分析：

一、法律定性：属于“牵引故障机动车未按规定牵引”与“超限运输”的竞合违法

根据《道路交通安全法实施条例》第56条，牵引故障机动车需遵守“被牵引的机动车除驾驶人外不得载人、不得拖带挂车，被牵引的机动车宽度不得大于牵引机动车的宽度”等规定。两层拖车拖三辆车明显超出“一拖一”的法定牵引模式，且三辆车的总宽度、长度、高度极可能超过《道路交通安全法》第48条规定的“机动车载物不得超过机动车行驶证上核定的载质量，装载长度、宽度不得超出车厢”的限值，构成超限运输。

二、处罚依据：可能同时适用多部法律法规

1. 《道路交通安全法》第90条：针对“牵引故障机动车未按规定牵引”的行为，可处警告或20元以上200元以下罚款；
   
2. 《公路安全保护条例》第64条：针对“超限运输”行为，若未办理超限运输许可，可处3万元以下罚款（具体标准根据超限比例确定）；
   
3. 《机动车驾驶证申领和使用规定》：若因超限运输导致车辆行驶存在重大安全隐患（如遮挡视线、制动距离延长等），可能被认定为“驾驶机动车有拨打、接听手持电话等妨碍安全驾驶的行为的”同类危险驾驶行为，扣2分（注：2022年4月1日起实施的《道路交通安全违法行为记分管理办法》已调整记分规则，但超限运输仍可能因“驾驶机动车在高速公路上行驶低于规定最低时速”等条款被记分）。

三、可能后果：行政处罚+强制措施+民事赔偿风险

1. 行政处罚：除罚款外，交警可扣留车辆至违法状态消除（如拆解多余被牵引车辆）；若超限比例超过30%，还可能被要求卸载超限部分货物；
   
2. 强制措施：若车辆因超限导致制动、转向等系统失效，可能被认定为“危险物品运输车辆不符合安全技术标准”，依据《危险化学品安全管理条例》第88条，责令改正并处5万元以上10万元以下罚款；
   
3. 民事赔偿：若因违法牵引导致交通事故，保险公司可能依据《机动车交通事故责任强制保险条例》第22条“被保险机动车被转让、改装、加装或改变使用性质等，导致被保险机动车危险程度显著增加”的条款拒赔，驾驶人需自行承担全部赔偿责任。

特别提醒：若您实际遇到此类情况（如运输企业为节省成本违规牵引），建议立即停止违法行为，主动联系交警部门说明情况并补办超限运输许可（若需运输不可拆解大件物品）。若已因违法牵引被处罚，可依据《行政复议法》第9条在60日内申请行政复议，或依据《行政诉讼法》第46条在6个月内提起行政诉讼，但需注意：复议或诉讼期间不停止处罚执行。如有进一步疑问，可直接向我咨询具体操作流程。