宇宙突如其来的陨石，财团X为了取得附在其表面的物质而派员采集，传说中的7人骑士分别在世界各地阻止他们的行动。核心硬币与天文装置，就是财团X接下来的目的。因陨石的冲击导致空间扭曲，制造出虫洞连接40年后的时代的未来（2051年）。使用未来核心硬币的假面骑士波塞冬因此来到40年前的现代的现在（2011年），战斗的欲望驱使他企图消灭此年代的假面骑士。

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。

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。

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……

鸿上美术馆内的石棺被意外打开，被封印了800年的“贪欲者”就此复活，贪欲者由核心硬币和细胞硬币构成，为了收集硬币，贪欲者制造出噬欲怪来吸收人类的欲望，从而转化为细胞硬币。贪欲者之一的安库因只复活了一条手臂而不得不依靠人类男子火野映司来帮助他收集硬币，映司从安库那拿到变身器和三枚核心硬币，变身为假面骑士欧兹！

照井龙与亚树子开始了婚后的甜蜜生活，但最近发生了连续杀人案件，紧急受命的龙参与到了案件的调查中。此时，刃野警官却遭到枪击伤重倒下了，而龙则莫名被当成了嫌疑人！深陷危机的龙不得不与掌握着案情关键线索的女惯偷——葛木葵一起躲避追捕，加速记忆体被夺走的龙也无法变身成假面骑士！不仅如此，因为亚树子得知了龙与别的女人一起逃亡而愤怒不已，龙还面临着离婚危机？！敌人不断袭来，龙能否冲破困境化险为夷呢？

为调查某起神秘事件，葛叶紘汰潜入诡异凶险的海姆冥界之森调查。途中，他目击一位少年遭到巴丹帝国的怪人袭击。当他正打算变身铠武之际，有一个宛如武士风格的男人突然出现，大喊一声变身，随即以假面骑士1号的形象出现，原来他就是传说中的男子本乡猛！假面骑士1号以迅雷不及掩耳的速度解决掉身边的怪人，身处昭和和平成的两代正义战士见面，但紘汰对于这个和父亲年龄相仿的传奇假面骑士充满不解。在此期间，假面骑士decade门矢士正积极联络这个世界上的15名平成假面骑士，他也与紘汰取得了联系。接二连三的恐怖事件显而易见出自巴丹帝国之手，而他们的目的正是毁灭全人类。积极备战的平成骑士遭遇本乡猛率领的昭和骑士战队。本乡猛却认为巴丹帝国的泛滥根源，全与平成假面骑士有关。两代人，两代战士，双方各执一词，互不相让，最终矛盾升级，假面骑士之间的战争全面爆发。与此同时，巴丹帝国的邪恶计划仍不可遏止地进行当中。随着另两支正义队伍烈车战队特急者和兽电战队强龙者的加入，正义战士们的对决变得愈加扑朔迷离…

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……

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。

地球所存在的海姆冥界森林威胁解除过后，从过去争斗的漩涡中获得黄金果实而成为“起始之男”的葛叶纮汰 / 假面骑士铠武，与“起始之女”高司舞在遥远的新生星球中共同生活。某天，谜之机械生命体却突然来袭及将舞拐走，以强横的实力令铠武陷入劣势并读取其的记忆，从中得知地球的存在后利用空间转移开始展开侵略。