Plusieurs dizaines d'années après la conclusion de Yu-Gi-Oh! GX, le jeu Duel de Monstres a changé ; les « Rinding Duels (Turbo Duels) » révolutionnant les duels dans 5D's. Ces duels sont joués dans des stades géants, et les duellistes font de la moto équipée pour les duels, appelés D-wheel (Duel Runners). Domino City a aussi changé sous la direction du chef des forces de sécurité, Rex Goodwin. De riches et puissantes personnes vivent dans ce qui est maintenant connue comme la Nouvelle Domino City, alors que les plus pauvres ont fui et vivent principalement dans les bas-fonds connus sous le nom de Satellite.

L'histoire nous entraîne dans la vie de neuf personnes que tout oppose et qui sont dotées de compétences différentes. Ces individus sont liés par le Chōjō Kagaku Kirikiri Basara, un mystérieux blog tenu par Yūta Gamon, un lycéen de 17 ans. D'étranges phénomènes se produisent autour d'eux et ils semblent liés à un grand événement qui risque de changer le monde tel qu'on le connaît...

Suite au combat contre Belial Vamdemon, le Digital World s'est refermé et les Élus ont repris leur vie dans le monde réel. Mais un jour, Kuwagamon apparaît subitement à Odaiba. Témoin de la scène, Taichi Yagami, désormais 17 ans, le prend en chasse, seul, mais il comprend bien vite qu'il est impuissant sans son partenaire. C'est alors qu'un miracle se produit.