En la ciudad de Fuuto, los delincuentes utilizan dispositivos similares a USB llamados “Gaia Memories” para convertirse en monstruos superpoderosos conocidos como “Dopants”, que causan estragos en la ciudad por lo demás pacífica. Sin embargo, también hay héroes que utilizan los “Gaia Memories”para luchar contra estos criminales, uno de los cuales es el autoproclamado detective Shoutarou Hidari. Con la ayuda de su ingenioso compañero Philip, los dos se transforman en Kamen Rider W, el héroe legendario de la ciudad de Fuuto. Después de la caída de Museum, la organización malvada responsable de muchos crímenes en Fuuto, la producción y distribución de Gaia Memories se detuvo. Sin embargo, los remanentes aún permanecen dentro de la sociedad y se venden en el mercado negro a altos precios. Por lo tanto, los dos héroes de la Agencia de Detectives Narumi aún no han tenido tiempo para relajarse.