Fuuto, la ciudad del viento, tiene en la agencia Narumi a su detective privado: Shotaro Hidari, que trabaja junto a Philip, el único capaz de consultar la omnisciente Biblioteca Gaia. Los dos se transforman en Kamen Rider W para frenar a los Dopants, criminales que sacan poderes monstruosos de unos dispositivos llamados Memorias Gaia. Cuando una mujer misteriosa llamada Tokime aparece en el centro de una racha de robos y asesinatos, la pareja toma el caso y hurga en el pasado que ella no recuerda. Es la continuación de la serie tokusatsu Kamen Rider W.