在风之街“风都”，左翔太郎、拍档菲利普以及所长鸣海亚树子三人经营着侦探事务所。看似一片和平的风都背后，神秘组织在地下流通着能让普通人变成Dopant的“恶之盖亚存储条”。而造成众多离奇事件的神秘组织核心“园咲家”的每个人，都在风都有着很大的影响力。挑战Dopant们引发离奇事件的翔太郎和菲利普两人，使用六根“盖亚存储条”合体变身成假面骑士W，决然地对抗着园咲家族。 园咲家族的目的到底是什么？假面骑士W、菲利普神秘的过去又是什么？隐含着众多谜题，假面骑士W的战斗拉开帷幕……
故事发生在不远的未来时代，彼时，VR技术的普及让人们即使身处家中也可以体验到精彩绝伦的偶像演出，技术的发展也使得人们对偶像的需求和依赖日益增加。世界各地都建立起了专门培育偶像的学校。 故事发生在由天然岛与人工岛连结而构成的起始之岛上，在这里，矗立着一座拥有悠久历史的偶像培训学校，曾经，无数的偶像作为新星从其中冉冉升起，但随着时间的推移，这所学校的人气渐渐低迷。个性开朗率真，不擅长掩饰自己心情的林薇薇（丰田萌绘 配音）、性格沉稳，总是以前辈形象出现的服部惺梛（早濑莉花 配音）、因为憧憬曾祖母而立志成为偶像的早川心樱（木村优 配音），这些活跃在学校里的女孩子们，是否能够完成他们的梦想呢？
次郎是光明寺博士为了替代死去的儿子一郎而倾尽心血的产物，但是作为一个有自主意识的人造人，次郎的思维装置——良心回路在完成的时候出了问题。人类害怕次郎，因为次郎可以不断学习，最后超越人类；而机器人也讨厌次郎，因为拥有良心回路的机器人更加接近人类。并且，有良心回路的机器人是可以拒绝命令的，这更是让次郎被人类和机器人两边都排斥的原因。 在于基路教授战斗中，次郎一边通过战斗学习促使良心回路成长，一边寻找光明寺博士的下落。这时，自称次郎的弟弟的人造人三郎为了确认自己存在的意义而向次郎发起了挑战，而让次郎无法还手的利用就是，冷酷的基路教授把光明寺博士的脑放在了三郎体内！！
明日岛虽然鼓励创新，但新技术存在着很高的风险，同时明日岛也面临着很多自然灾害。面对各种危机，由代表科学（S）的赛拉斯、技术（T）的甜甜、工程（E）的爱迪、艺术（A）的阿力、数学（M）的曼妮莎和运动（！）的小金组成的超学先锋就会挺身而出，赶往救援的第一线。在塞拉斯的指挥下，队员们分工合作，利用各种科学知识解决各种麻烦。在处理危机的过程中，队员们可能会产生观点和行动上的分歧，但最后大家总能坚持团结合作精神，并找到解决问题的最佳方案。而人工智能百变校巴作为超学先锋的重要成员，也会变身各种工程车，助力救援行动。
还记得那个草裙娃娃吗？它惹了大祸，把哀木涕扔到了时光之穴，还夺走了他的记忆！时光守护者赛菲尔发现这件事与一场将要降临艾泽拉斯的大灾难有关，于是把哀木涕救了回来，并且让他承担拯救世界的责任。恢复记忆的哀木涕对自己的斑斑劣迹也后悔不已，决定洗心革面，做一个真正的战士。浪子回头金不换，努力的他终于唤回了一度离去的伙伴。但是，作为敌人的联盟会如何看待他的蜕变？赛菲尔所说的大灾难又究竟是什么呢……
