A história segue Tsukasa Kadoya, um fotógrafo amnésico no Mundo de Natsumi. Durante um ataque de muitos Kaijin diferentes ao longo da história de Heisei Kamen Rider, Tsukasa se torna Kamen Rider Decade. Ele então descobre que precisa salvar o Mundo de Natsumi viajando para os nove mundos AR, ou seja, o mundo de Another Rider ou mundos de realidade alternativa. Enquanto viajam pelos mundos, Tsukasa e seus companheiros encontram Narutaki, um homem que acredita que Tsukasa é o destruidor de mundos. Eles também começam a correr para Dai-Shocker, uma aliança de organizações terroristas de muitos mundos.