风都的街上不断传出名为掺杂体（Dopant）的怪人作乱的怪异事件。为了维护风都的和平，私家侦探 左翔太郎和他拥有全球资料信息的大脑的同伴 菲利普一同以地球内存变身为 假面骑士W，和接连出现的掺杂体（Dopant）战斗。本作首次采用二人一体变身为 假面骑士的设定。本作首次出现需要使用两个变身道具进行变身的设定。本作继《 假面骑士》《 假面骑士V3》《 假面骑士电王》《 假面骑士Decade》之后第5次出现TV只有两个假面骑士的设定。本作继《 假面骑士空我》《 假面骑士555》《 假面骑士剑》《 假面骑士Kabuto》《 假面骑士Kiva》《假面骑士Decade》之后第7次出现怪人拥有人类形态的设定。鸣海侦探事务所是一间普通的侦探社，创立人 鸣海庄吉在第1话开头受 谢拉德委托和翔太郎一同前往 博物馆的工厂拯救 菲利普；过程中被博物馆的守卫枪杀，中枪后将自己代表性事物——帽子给了翔太郎，让翔太郎接手了事务所。风都署针对 掺杂体犯罪成立的专案组，是风都内翔太郎经常寻找信息和协助的对象。名字来源自《福尔摩斯》系列小说内的“ 侦缉队贝克街分队”（The Baker Street Irregulars）。是一个在风都内的名门贵族，拥有名为“ 博物馆”（原文：ミュージアム/Museum）的秘密组织，在风都生产和销售“ 盖亚记忆体”（原文：ガイアメモリ/Gaia Memory），以收集数据促进进化。他们认为自己是“ 被地球选中的家庭”（地球に选ばれた家族），各自拥有特殊的金色盖亚记忆体，并且使用“ 地球驱动器”（原文：ガイアドライバー/Gaia Driver）的腰带型器具变身，以防止使用者发生失去理性的暴走。正因如此，他们被翔太郎和菲利普称为“ 干部”。