Chàng trai xui xẻo Ryotaro có cơ duyên lên đoàn tàu thời gian DenLiner, gặp gỡ các Imagin tốt bụng và trở thành Kamen Rider Den-O. Ryotaro phải chiến đấu chống lại các Imagin xấu xa muốn gây rối con người và phá hoại dòng thời gian.