仮面ライダーディケイドこと門矢士が訪れた、「とある世界」。そこでは、なぜか士の撮った写真は像を歪めることがなかった。 そんな士の脳裏に、突然ある洋館が思い浮かぶ。士がわずかな記憶を頼りに洋館にたどりつくと、そこには士の妹と名乗る少女・門矢小夜がおり、士はここが自分の世界だと確信する。 しかしこの世界でも「世界の崩壊」は進行していた。小夜に仕える月影ノブヒコは、世界の崩壊の原因が各世界に生まれたライダーたちにあると言い、それを止めるためには、「最強のライダー」をたった1人決めなくてはならないと告げる。

96年の第1作より続いてきた、TV放送終了後の作品と前年作品の2大戦隊ヒーローが、互いに協力して悪に立ち向かうという大人気シリーズの15作目。炎神戦隊ゴーオンジャーが獣拳戦隊ゲキレンジャーとタッグを組み、最強の敵に立ち向かう!

ガイアークの三大臣と、臨獣殿の生き残り・メカの悪巧みによって、臨獣拳アクガタを使う蛮機獣・ヌンチャクバンキが暗躍する中、ゲキレンジャーは噂のゴーオンジャーに遭遇。今や共通の敵となったガイアークに立ち向かうのだが、敵の策略によってジャンが持つ慟哭丸が盗まれてしまう。ガイアークはそれを使ってある作戦を実行しようとしていたのだ。しかも、ゴーオンジャーの炎神ソウルまで奪われてしまった！意気消沈する一同だったが、走輔の提案でゴーオンジャーは獣拳修行にチャレンジする。果たしてその成果やいかに？

折神が舞い、炎神が駆け、ヒーローたちがここに集結する! 蛮機族ガイアークの害統領バッチードと炎神戦隊ゴーオンジャーの戦いは、今もガンマンワールドで続いていた。バッチードは外道衆と手を組み、この恐ろしき野望を知ったシンケンジャーたちは、ゴーオンジャーたちと共に戦うことを決意するが、シンケンレッド以外の他のシンケンジャーたちも別ワールドへと飛ばされてしまう。

新人警察官の黒斗(崎山つばさ)が配属された街は秩序が保たれておらず、警察は悪人たちに買収されていた。警察官としての職務を全うし正義を貫こうとする黒斗は上司や同僚から疎ましがられるが、同じ課の兵頭だけは彼を見込んでおり、熱血警官である兵頭の弟分として、黒斗は彼と一緒に街の秩序を取り戻そうとする。やがて犯罪組織のアジトが強盗に襲われる事件が連続し、次第にエスカレートしていく。捜査にあたる黒斗は、思いも寄らぬ事件の黒幕を知る。

1999年、地球に衝突した巨大隕石は海の大半を蒸発させ、同時に地球外生命体・ワームが隕石から出現、瞬く間に広範囲を支配した。人類は対ワーム組織・ZECTを設立。マスクドライダーシステムを開発し、戦場に投入した。 それから7年後の2006年。深刻な水不足に陥った地上でワームとライダーの戦いが続く中、ZECTに反旗を翻す一部メンバーが新組織・NEO ZECTを結成。ZECTはNEO ZECTの粛清に乗り出す。ZECTのライダー大和鉄騎＝ケタロス、矢車想＝ザビー率いる部隊に追いつめられるNEO ZECTの織田秀成＝ヘラクス、風間大介＝ドレイク、北斗修羅。そこへ天道総司＝カブトが乱入し、戦況は新たなる段階を迎える。 折しもZECTでは、巨大彗星が地球に接近する情報を掴んでいた。この彗星を引き寄せれば、地球に莫大な水を獲得でき、ZECTは益々権力を強めることができるのだ。ZECTは「天空の梯子」と呼ばれる軌道エレベータを用いて、「天空の梯子計画」を発令。天道よりこの情報を得たNEO ZECTも、ZECTの支配力増加を抑えるべく、計画の乗っ取りを画策する。

ガイアーク三大臣の企みによって次元に裂け目ができ、ヒューマンワールドとサムライワールドがつながってしまう。そして“炎衆”と名乗る３人組に奪われた炎神キャストを取り戻すため、サムライワールドへと飛び込んだゴーオンジャーたち。そこは江戸時代に似てはいるものの、“魔姫”という謎の女が住人たちの心を奪い支配する暗黒の世界だった。

宝石泥棒に憑依したイマジンを追って、過去の世界に向かった良太郎たち。しかし、それはデンライナーを奪うために仕組まれた罠だった。首謀者は時の列車ばかりを狙う強盗集団の首領・牙王。彼は“神の路線”を走り、全ての時間を支配できるという神の列車を手に入れるため、オーナー達を人質にデンライナーを過去へ走らせる。 残された良太郎とハナにデンライナーから脱出したモモタロスが合流するが良太郎はデンライナーを追っている最中に牙王に蹴られた後遺症で電王に関わる記憶が欠落していた。そこで11歳の良太郎（劇中で小太郎と命名される）やジークとも遭遇。小太郎は時間を超える列車に乗ってみたいと彼らに同行を申し出る。一行は桜井侑斗の助けを借り、ゼロライナーでその後を追った。様々な時代を通り抜け、良太郎たちがデンライナーを発見したのは江戸時代初期の『大坂の役』の頃。そこで牙王は神の路線へ繋がる最後の封印を解こうとしていた。

走輔たちゴーオンジャーがガイアークとの激闘を制してから、10年。 その間、ヒューマンワールドにはかつてない平和が訪れていた。防衛大臣・野泉進一郎は“鎖国バリア”を発動し、他のブレーンワールドからの侵略を完全に遮断。さらに“Nチップ”と呼ばれる、財布・携帯・身分証を兼ねるチップを国民に無料配布し、エコで便利な社会を作り上げていた。一方、ゴーオンジャーは鎖国バリアにより、炎神たちと離れ離れになり力を失っていた。さらに、大翔が野泉に自爆テロを仕掛けたとして“戦隊 活動禁止法”が可決される。ゴーオンジャーは正義の味方から一転、悪のテロリストとして世間から恐れられる存在になってしまった……！ そんな折、彼らの前に謎の少年・走児が現れる。彼は懐にベアールVの炎神キャストを隠し持っており、そのことで特別警察に追われていた。走児を助け出した走輔たちは、国家を敵に回しての逃走劇を繰り広げる。しかし彼らの前に立ちはだかったのは、なんと、早輝だった。早輝はゴーオンジャーと決別し、政府の広報官として野泉に仕えていたのだ！ 特別警察の手を逃れたゴーオンジャーの面々は、走児がベアールVを拾ったという場所へ急行する。そこは、Nチップ研究所の目の前で……。 果たして早輝はなぜ袂を分かったのか？野泉大臣に隠された秘密とは？　世界を巻き込む大事件を前に、すべてを奪われたゴーオンジャーの運命はいかに!?