トップモデルのPHEVはシステムトルク1020Nm！

一方のトップパフォーマンスモデルとなるGLC 63 S Eパフォーマンスは、フロントにM139エンジン（最高出力476ps／最大トルク545Nm）を、リアにモーターを備えたPHEV（プラグインハイブリッド）モデル。2L直4ターボとモーターの組み合わせで、システム最高出力680ps／最大トルク1020Nmを発揮する。モーターはP3ハイブリッドと呼ばれるレイアウトを採用し、電動シフト式2速トランスミッションおよび電子制御式リミテッド・スリップ・デフとともにコンパクトなエレクトリックドライブユニット（EDU）にまとめられ、リアアクスル上方に配置されている。

そして、搭載されるAMGハイパフォーマンスバッテリーもポイントだ。F1マシンに用いられている技術を活用、容量6.1kWhと小さく軽量で、航続距離の最大化ではなく速やかな放電と充電に重点が置かれた設計となる。定格出力80kW／最高出力150kW（10秒間）という高出力を速やかにかつ繰り返し発生することができるので、ワインディングなどでは上りで瞬時に100%のパワーを、下りで強力な回生ブレーキを活用することができるという。さらに、最適な作動温度に保つため、バッテリーセルを直接冷却する技術も用いられている。

エクステリアは全長を30mm延長。AMG専用グリルを備えたフロント、スポイラーリップや台形デュアルテールパイプなどでAMGモデルらしいスポーティ感を創出している。GLC43と同様に最新運転支援機能などを備え、価格は1780万円（消費税込）とされた。