Der geniale Biochemiker und Motorrad-Champion Takeshi Hongo wird von Shocker entführt, einer geheimen Terrororganisation, die aus übrig gebliebenen Nazi-Elementen besteht und nach Weltherrschaft strebt. In ihrem versteckten Labor wird er chirurgisch in einen mächtigen Cyborg mit Heuschrecken-DNA verwandelt, der als gehorsamer Supersoldat dienen soll. Bevor Shocker die Gehirnwäsche abschließen kann, hilft ihm der mitfühlende Wissenschaftler Professor Midorikawa zur Flucht, wobei er sein eigenes Leben opfert. Mit unglaublicher Stärke und der Fähigkeit, sich mithilfe des an seinen Körper fusionierten windbetriebenen Gürtels zu verwandeln, nimmt Hongo einen heuschreckenmotivierten Helm und ein Motorrad an, um als Kamen Rider zurückzuschlagen, obwohl er ständig mit der Frage kämpft, ob sein Cyborg-Körper ihn noch menschlich macht.

Die Serie spielt im Japan der 1970er Jahre, wo Shocker durch ausgeklügelte Pläne agiert, die hybride Monster namens Kaijin einsetzen, die jeweils menschliche mit tierischen oder pflanzlichen Merkmalen kombinieren. Diese Kreaturen umfassen unter anderem Spider Man, Bat Man, Gottesanbeterinnen-, Quallen- und Dinosaurier-Hybride, wobei Shocker alles von Menschenexperimenten und Kinderentführungen bis zum Bau von Kobaltbomben und der Zerstörung Tokios plant. Hongo wird bei seiner Mission vom FBI-Agenten Kazuya Taki, der die Organisation untersucht, und vom Motorrad-Teammanager Tobei Tachibana, der Unterstützung und Mentoring bietet, begleitet.

Während der Dreharbeiten zur zehnten Folge brach sich der Schauspieler Hiroshi Fujioka bei seinen eigenen Motorrad-Stunts das Bein, was eine große narrative Wendung erzwang. Um seine Abwesenheit zu überbrücken, führte die Show den freiberuflichen Fotografen Hayato Ichimonji ein, ein weiteres Shocker-Opfer, das Hongo vor der Gehirnwäsche rettet. Hayato wird Kamen Rider 2, mit einem ähnlichen Gürtel, der einen verbalen Transformationsbefehl erfordert, was den ersten Einsatz des ikonischen Henshin-Rufs der Serie markiert. Hongo bricht auf, um Shocker im Ausland zu bekämpfen, während Hayato Japan beschützt, obwohl Hongo später in der Serie zurückkehrt und die beiden als die Double Riders zusammen kämpfen.

Nach vielen Kämpfen wird Shocker besiegt, aber sein Anführer überlebt und formt die Organisation in die gefährlichere Gel Shocker um. Diese neue Gruppe erschafft hybride Monster, die zwei tierische Merkmale mit einer menschlichen Basis kombinieren, wie etwa Krebs-Fledermaus- und Qualle-Wolf-Hybride. Die Serie gipfelt in einer finalen Konfrontation, in der die Double Riders die Basis von Gel Shocker zerstören und scheinbar ihren Anführer töten, obwohl sein Überleben unklar bleibt. Die Nebenfigur Ruriko Midorikawa, die Tochter von Professor Midorikawa, die Hongo zunächst für den Tod ihres Vaters verantwortlich machte, schließt sich ihm schließlich im Ausland an und kehrt nicht zurück, während Taki Japan in Richtung Amerika verlässt. Hongo kehrt an die Universität zurück, wo er einen jungen Mann namens Shiro Kazami betreut, der in der nachfolgenden Serie Kamen Rider V3 werden wird, während Hayato seinen Kampf gegen das Böse fortsetzt.