Des incidents étranges se produisent fréquemment dans la ville du vent, Fuuto. Ils sont dûs aux Dopants, des humains qui ont acquis des pouvoirs surnaturels avec l'utilisation des Gaia Memory, des clés USB contenant une partie de la mémoire de la Terre. Aussi tendre que dur à cuire, le détective privé Shotaro Hidari, est souvent amené à devoir enquêter sur demande, sur des Dopants semant le chaos en ville. Ainsi, Shotaro et son partenaire Philip se transforment en un seul Kamen Rider, Kamen Rider W, qui résout chaque enquête reçue… Ces incidents comportent cepedant des mystères en appellant d'autres, amenant à une organisation distribuant les Gaia Memory, également à leur origine. Les deux détectives découvrent ainsi un certain nombre de secrets de Fuuto, leur propre ville.