เรื่องราวเน้นไปที่ “โนงามิ โคทาโร่” (มาสค์ไรเดอร์ นิวเดนโอ) และคู่หูอิมาจินของเขา “เท็ดดี้” เมื่อสัญญาที่พวกเขามีต่อกันสิ้นสุดลง เท็ดดี้จึงต้องจากไปเพื่อรับหน้าที่ใหม่ตามคำสั่งของสถานีเวลา ในขณะเดียวกันโคทาโร่ต้องเผชิญกับศัตรูที่พยายามขโมยตั๋วรถไฟเพื่อเปลี่ยนประวัติศาสตร์ เขาต้องเรียนรู้ความหมายของคำว่า “สายสัมพันธ์” เพื่อที่จะนำคู่หูกลับมาและปกป้องกาลเวลาไว้ให้ได้