Sogo Tokiwa é um jovem de 18 anos (nascido no ano 2000) que tem um sonho de se tornar um rei. Um dia, ele conhece uma garota chamada Tsukuyomi, que veio do ano de 2068 para dar o seguinte aviso, Você se tornará o Kamen Rider Zi-O, o Rei do Tempo, o demônio destinado a governar o mundo. Sogo aceita se tornar Kamen Rider Zi-O para salvar o contínuo espaço-tempo dos Time Jackers, vilões que visam alterar a história dos Kamen Rider da era Heisei. Sogo e Tsukuyomi são auxiliados por Geiz Myokoin, que é o herói secundário Kamen Rider Geiz, que inicialmente tinha a intenção de matar Sogo, antes que ele se torne o tirano Ohma Zi-O. Para ajudá-los, também aparece o misterioso profeta Woz que acompanha Sogo em suas viagens no tempo.