Eiji Hino é um viajante sem lar e com um passado trágico. Um dia, criaturas metálicas chamadas Greeed despertam após 800 anos de sono. Elas atacam humanos e se alimentam de seus desejos. Para combatê-las, o braço desencarnado de um dos Greeed, chamado Ankh, entrega a Eiji um cinto e três medalhas. Com isso, Eiji se transforma em Kamen Rider OOO. A misteriosa Fundação Kougami logo se aproxima dele. Ela começa a oferecer ajuda em sua luta contra os Greeed, mas seus verdadeiros objetivos permanecem incertos. Enquanto enfrenta os monstros Yummy e os próprios Greeed, Eiji descobre mais sobre seus inimigos e sobre Ankh. Aos poucos, ele encontra um propósito maior em sua jornada.