Eiji Hino, der Nutzer des OOO-Treibers, kämpft gegen eine Gruppe von Maulwurf-Imagin, als die Monster fliehen, indem sie in einen Jungen namens Naoki springen und durch die Zeit reisen. Kotaro Nogami, der junge Kamen Rider New Den-O, trifft an Bord des zeitreisenden DenLiners mit seinem Partner Teddy und seinem Trupp aus lärmenden Imagin, Momotaros und seinen Gefährten, ein, um sie zu verfolgen. Eijis Partner, der gierige Greeed Ankh, überredet ihn, den Zug zu besteigen, und sie reisen alle zurück zum 11. November 1971. Kotaro besiegt die Imagin, doch während eines Handgemenges um einige Core Medals lässt Ankh unwissentlich eine einzelne Cell Medal fallen, die von einem Soldaten der bösen Organisation Shocker gefunden wird.

Als die Gruppe in die Gegenwart des 1. April 2011 zurückkehrt, entdecken sie eine schreckliche alternative Realität. Shocker hat erfolgreich die ganze Welt erobert und sich mit anderen bösen Organisationen aus der gesamten Kamen-Rider-Zeitlinie vereint, um Widerstand zu beseitigen. Die Menschheit ist fast ausgestorben, und schockierenderweise dienen die ursprünglichen Helden, Kamen Rider 1 und 2, nach ihrer Gehirnwäsche nun als mächtigste Vollstrecker von Shocker. Die Helden erfahren, dass die verlorene Cell Medal diese Katastrophe verursacht hat. Shocker-Wissenschaftler nutzten eine gestohlene Core Medal, um eine Shocker-Medal zu erschaffen, die Ankhs verlorene Cell Medal absorbierte und den allmächtigen Shocker-Greeed gebar – ein Monster, das die Double Riders besiegte und versklavte und so verhinderte, dass jemals wieder Kamen Rider geboren werden.

Entschlossen, die Zeitlinie zu korrigieren, kehren Kotaro und die DenLiner-Crew nach 1971 zurück, um die Medal zu bergen. Doch eine Reihe von Missgeschicken verkompliziert die Vergangenheit weiter, darunter dass Ankh eine weitere Medal fallen lässt und die Beteiligung von drei Waisenkindern – Naoki, Mitsuru und Shigeru. Die Kinder freunden sich mit den Riders und den Kamen Rider Scouts an, einer Gruppe von Kindern, die ausgebildet werden, um gegen Shocker zu kämpfen. Die Helden schaffen es, die ursprüngliche Cell Medal zu zerstören, doch Shocker nutzt das Chaos dennoch, um den Shocker-Greeed zu erschaffen, der den DenLiner angreift. Während eines verzweifelten Kampfes opfert Teddy seine physische Form, um Naoki und die Riders zu schützen.

Zurück in der eroberten Gegenwart werden die Riders gefangen genommen und für eine öffentliche Hinrichtung vorgesehen. Als die Menge sich versammelt, um zuzusehen, wendet sich das Blatt. Shigeru gibt Eijis Transformationsausrüstung zurück, und die gehirngewaschenen Kamen Rider 1 und 2 brechen dank eines mitfühlenden Shocker-Wissenschaftlers aus ihrer Kontrolle aus. Die Bürger, inspiriert durch jahrzehntelangen Heldenmut, erheben sich, um die Riders vor den Shocker-Fußsoldaten zu schützen. Einer nach dem anderen erscheint fast jeder Kamen Rider aus der 40-jährigen Geschichte, um sich der Endschlacht anzuschließen, neben anderen legendären Helden wie Kikaider, Inazuman und Zubat. Als Eiji eine neue Form, die Tamashii Combo, freischaltet, führt er den Angriff gegen die monströse Endform von Shockers Great Leader an. Nachdem der Schurke endlich zerstört ist, wird die Zeitlinie wiederhergestellt. In einer letzten Wendung wird enthüllt, dass der Wissenschaftler, der die Double Riders rettete, die ältere Version des Jungen Naoki ist, der in der Vergangenheit zurückblieb und zu Mitsurus Vater heranwuchs. Nachdem die Geschichte korrigiert wurde, verabschiedet sich Eiji von Kotaro und dem DenLiner, während sie zu ihrem nächsten Abenteuer aufbrechen.