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。

美术馆仓库内的一副石棺因为意外而打开，被封印了800年的Greeed因此而复活。复活后的Greeed力量并不完全，所以他们以组成身体的硬币制造出“Yummy”。Yummy通过吸食人类欲望而成长，同时体内的硬币也会增加。Greeed以此收集硬币。偶然卷入复活事件的无理想、无欲望青年火野映司，因为自身的正义感而与Yummy战斗。而五个Greeed之一的Ankh，因为硬币的不足而导致除右手外都不能变身。Ankh看中了映司单纯的性格，于是把OOO Driver交给映司，让映司变身为假面骑士OOO消灭Yummy，自己从中获得硬币。假面骑士OOO的战斗到底会如何？Ankh能否重新获得身体？同时，与Greeed有莫大关系的“鸿上基金会”的目的又是什么？带着众多谜团，假面骑士OOO的故事开始了……

鸿上在欧洲挖掘遗迹时不小心让被封印的炼金术师盖拉复活了，盖拉企图夺取核心硬币来毁灭世界，并利用硬币的力量让时空发生了错乱，映司、安库和比奈等人被传送至了江户时代，他们将和德川幕府第八代将军德川吉宗一起联手对抗盖拉，拯救全世界。