遥远的古代，曾经被人们称作"恶魔"的三剑侠（アクマイザー）：撒旦、伊尔与盖拉经过数千年的沉睡，终于开始幽幽醒来。凭借着来自人类精神世界Under World的魔力相助，被历代假面骑士消灭的怪人们相继复活，协助三剑侠实现自太古时代便图谋称霸大地的野心。三剑侠的邪恶计划即将完成， Fourze、Meteor、Wizard、OOO等八名假面骑士史无前例团结在一起，与庞大的怪人军团展开殊死对决……

本作主人公为高中生，也是假面骑士史上年龄较小的骑士，口头禅为“宇宙来了”。这是假面骑士系列第一次以高中校园作为故事舞台，以高中生作为主角。 主角如月弦太朗是转校生，梳着飞机头，梦想是“与学校的所有人成为朋友”。他的同班同学歌星贤吾，拥有神秘的天文开关和月球基地——玉兔舱。二人的相遇，促使了假面骑士卌骑的诞生！弦太朗与朋友们共同创立了假面骑士部，在宇宙与学园的舞台上，与朋友们一起成长，共享有泪有笑的青春。

某一天，一颗陨石坠落地球，引发不可思议的时空扭曲。穿越时空隧道出现的，是来自40年后的未来假面骑士波塞冬（滨田贤二 饰）。与其它伙伴相比，这是一个好战求胜的战争狂，他发誓要打败所有现代的假面骑士。以此为契机，火野映司（渡部秀 饰）、后藤慎太郎（君岛麻耶 饰）和伊达明（岩永洋昭 饰）暂时告别普通人生活，挫败波塞冬的野心，并救回失踪良久的安库（三浦涼介 饰）。与此同时，邪恶组织财团X利用陨石带来的宇宙生命之种展开邪恶计划。为了保卫地球和宇宙，史上最强大的假面骑士部队集结于此…… 本片为假面骑士系列40周年纪念作品。

本剧剧情分为三部分依序为：帝骑完结编、双骑初始之夜、最后才为帝骑跟双骑联手打击怪人的电影大战2010。 其中，帝骑完结编的主笔编剧为米村正二，写作风格结构松散、逻辑跳脱；双骑初始之夜的主笔编剧为三条陆，写作风格结构严谨、逻辑井然。此剧前面两部分各为负责的脚本家所撰写，最后一部分再同时融合此两位不同风格的脚本家联合写剧本。

随着文明的进步，“魔法”逐渐被人们所忘却。然而，在现在这个时代仍有魔法师存在。其名为操真晴人。为了从诞生于绝望之中的魔物——“幻魔”手中拯救他人，晴人藉由“魔法师指环”变身为假面骑士巫骑，无休无止地战斗着……晴人成为魔法师的理由、谜之少女“历”那被深藏的过去、以及等待着二人的，残酷的命运。为人们带去希望的指环的魔法师，他的故事即将揭开序幕。

在消灭108名恶路程式的三个月后，泊进之介（假面骑士驰骑）与诗岛雾子因接受调查频发异常现象的命令，而来到“不可思议现象研究所”所在的大天空寺院与月村朱里及御成等人进行接触。 不过这时天空寺尊（假面骑士灵骑）为夺回被上级眼魔偷取的幽灵眼魂而战斗，但进之介因看不见眼魔而误会对方故意玩闹，后来加上诗岛刚（假面骑士冥骑）与深海诚（假面骑士魂骑），及进之介这时拿到冥骑驱动炎变身参战之下更混成一堆，此时朱里使用“不知火”让眼魔现身才打破这个乱局，四人继而合作将敌人击倒并夺回眼魂。

在火星发现的神秘箱子――“潘多拉魔盒”打开的瞬间，巨大的墙壁突然出现！故事由此开始。被称为“天空之墙”的墙壁把日本列岛分割为三部分，并由此诞生了各自的首都「东都」「西都」「北都」。 其中在“东都”有被称为Smash的未确认生命体出现并暗中把人类逼入绝境。挡在Smash面前而出现的，是一位青年，其腰上戴着腰带、 手上握着不可思议的瓶子 。「变身！」―― 青年天才物理学者变身为假面骑士Build，阻挡在Smash的面前！

一年前，私家侦探鸣海庄吉和他的弟子左翔太郎从神秘组织中解救出了一位少年。在逃亡过程中，庄吉中枪倒下了，剩下的两人走投无路……2009年秋天，在每个角落都有风车转动的城市——风都，翔太郎继承庄吉的衣钵经营着侦探事务所。庄吉的女儿鸣海亚树子来到翔太郎和一年前得救的少年菲利普面前，让他们马上离开。在与翔太郎纠缠的时候，亚树子得知了风都有怪人“掺杂体”作乱，而她也渐渐地被牵扯进了守卫风都的战斗中……

故事讲述的是帝骑穿越到各个假面骑士的世界去战斗的故事。空我、亚极陀、龙骑、555、剑、响鬼、甲斗王、电王、月骑、亚马逊、暗日、暗日生化体等假面骑士均会出现，这也是本剧的卖点之一。

故事关于主角红渡与父亲红音也两世代的人的故事。1986年，变化成人类并靠吸收人类生命能量存活的怪物牙鬼族在世间肆意横行，只有极少数人注意到了这一切并与牙鬼族展开了战斗。某一天，牙鬼族猎人麻生友里被她所狩猎的牙鬼族逼到绝境时，多亏被她所吸引的男子帮忙而顺利逃脱。这个不顾友里的斥责反而一味向她示爱的男子，名叫红音也。这位天才小提琴演奏家，由此获悉了牙鬼族的存在。时隔22年后的2008年，出现了一个以口罩覆面，收集垃圾捡鱼骨的奇怪青年，他的名字叫红渡，是红音也的儿子。他正为了能制作出超越父亲遗物“血色玫瑰”的小提琴而努力学习，但由于他那极度厌世的内向性格，经常引起各方的误会。 这时，22年前曾一度逃脱的牙鬼族又再次出现了。这时小提琴“血色玫瑰”的琴弦突然开始振动，听到这声音的阿渡受着本能的驱使前往了牙鬼族出现的现场。被月蝠咬到后的阿渡瞬间变成了假面骑士月骑与牙鬼族战斗。