结论：离婚三年后发现孩子不是自己的，您可以通过起诉要求确认非亲子关系，并可能要求返还抚养费及主张精神损害赔偿。以下从法律程序、证据收集、诉讼请求及法律后果等角度为您详细分析：
一、法律程序：如何起诉
确定被告：
- 通常情况下，被告应为孩子的生母，因为她是直接与您存在婚姻关系并可能隐瞒孩子非亲生事实的一方。
- 若您能明确孩子的生父，且生父与生母共同实施了欺骗行为，您也可以将生父列为共同被告。
选择管辖法院：
- 根据《民事诉讼法》的规定，您应向被告住所地或经常居住地的基层人民法院提起诉讼。
撰写起诉状：
- 起诉状应明确您的诉讼请求（如确认非亲子关系、返还抚养费、精神损害赔偿等）、事实与理由（包括您与孩子的关系、发现非亲生的过程、因抚养孩子所遭受的损失等）以及证据清单。
提交证据：
- 提交亲子鉴定报告作为核心证据，证明您与孩子不存在生物学上的亲子关系。
- 收集其他相关证据，如您与孩子的合影、生活照片、视频、为孩子支付抚养费的凭证（如银行转账记录、收据等）、与生母的聊天记录或通信记录等，以证明您曾实际抚养孩子并因此遭受了经济损失和精神损害。
参与诉讼：
- 在法院受理案件后，您需要按照法院的通知参与庭审，陈述事实、提供证据、进行辩论等。
二、证据收集：关键证据与辅助证据
亲子鉴定报告：
- 这是确认非亲子关系的最直接、最有效的证据。您应选择具有合法资质的鉴定机构进行鉴定，并确保鉴定过程合法、公正、透明。
抚养费支付凭证：
- 包括银行转账记录、收据、发票等，以证明您为抚养孩子所实际支付的费用。
与生母的聊天记录或通信记录：
- 这些记录可能包含生母承认孩子非您亲生的内容，或者至少能反映出她对您隐瞒了这一事实。
其他辅助证据：
- 如您与孩子的合影、生活照片、视频等，虽然这些证据不能直接证明非亲子关系，但可以辅助证明您曾实际抚养孩子并因此产生了深厚的感情联系，从而增强您主张精神损害赔偿的说服力。
三、诉讼请求：您可以主张哪些权利
确认非亲子关系：
- 这是您起诉的主要目的之一，通过法院判决确认您与孩子不存在生物学上的亲子关系。
返还抚养费：
- 您有权要求生母返还您为抚养孩子所支付的全部或部分费用。具体返还金额应根据您实际支付的费用、孩子的实际需要以及生母的经济状况等因素综合考虑。
- 计算公式（示例）：假设您每月支付抚养费2000元，共支付了36个月（即3年），则您可主张返还的抚养费总额为：2000元/月 × 36月 = 72000元。当然，实际返还金额可能因具体情况而有所调整。
精神损害赔偿：
- 因生母的欺骗行为导致您遭受了精神上的痛苦和折磨，您有权要求生母给予一定的精神损害赔偿。具体赔偿金额应根据您的精神损害程度、生母的过错程度以及当地的经济生活水平等因素综合考虑。
- 说明：精神损害赔偿的数额通常没有固定的计算公式，而是由法院根据案件的具体情况酌情判决。因此，在提起诉讼时，您可以提出一个合理的赔偿请求金额，并附上相关证据以支持您的主张。
四、法律后果：您可能面临的结果
法院支持您的诉讼请求：
- 如果法院认定您的证据充分、事实清楚、理由充分，那么法院可能会判决确认您与孩子不存在亲子关系，并责令生母返还您支付的抚养费及给予一定的精神损害赔偿。
法院驳回您的诉讼请求：
- 如果法院认为您的证据不足、事实不清或理由不充分，那么法院可能会驳回您的诉讼请求。因此，在提起诉讼前，您应充分收集证据、准备事实与理由，并咨询专业律师的意见以提高胜诉率。
温馨提示：离婚后发现孩子不是自己的确实是一个令人痛苦和困惑的问题。但请保持冷静和理智，通过法律途径来维护自己的合法权益。如果您在此过程中遇到任何疑问或需要进一步的法律帮助，请随时向我咨询。