Na cidade de Fuuto, os criminosos fazem uso de dispositivos do tipo USB chamados "Gaia Memories" para se transformarem em monstros super-poderosos conhecidos como "Dopants," causando devastação na cidade, de resto pacífica. Contudo, há também heróis que utilizam as Memórias de Gaia para combater estes criminosos, um dos quais é o autoproclamado e cozido detective Shoutarou Hidari. Com a ajuda do seu esperto parceiro Philip, os dois transformam-se em Kamen Rider W— o lendário herói da cidade de Fuuto.
Após a queda de Museum—a organização maléfica responsável por muitos crimes em Fuuto—a produção e distribuição de Gaia Memories foi interrompida. No entanto, os vestígios de Gaia Memories ainda permanecem na sociedade e são vendidos no mercado negro a preços elevados. Assim, os dois heróis da Narumi Detective Agency ainda não tiveram tempo para relaxar. As visões de Dopants ainda ocorrem e a agência recebe cada vez mais clientes que afirmam experimentar fenómenos sobrenaturais.
Independentemente da natureza árdua da tarefa, Kamen Rider W promete que aqueles que ferem Fuuto irão inevitavelmente contar os seus pecados.
[Escrito por MAL Rewrite]