游城十代在去参加高校的入学考试途中，遇到了传说中的决斗者武藤游戏，并从他手中获得了一张卡片。十代到达考场时已经迟到，而库洛诺斯教授却因十代的记录成绩不好而拒绝补考。十代与库洛诺斯的决斗开始了，库洛诺斯的稀有卡“古代机械巨人”有着3000的攻击力，十代受到了重创。在最后关头，十代感到了卡片传来的声音，那是从游戏手中得来的卡 “羽翼栗子球”……。在最后十代终于打败了库洛诺斯进入了游戏学院

决斗学园的生活开始了，十代被分配到了一个叫奥斯里斯·红的宿舍，这里是所谓的劣等生的聚集地。十代与住在奥比利斯·蓝宿舍的优等生万丈目发生口角，约定在深夜以卡片作为赌注决斗。十代与万丈目的决斗开始了，因为没有注意到万丈目的夺取对方融合怪物控制权的战术，十代陷入了被自己的主力怪物攻击的危险境地。最后十代抽到了一张卡，露出了笑容。可是这场决斗还是没有分出胜负。

由于私自去了幽灵屋，十代和翔被处罚惩罚双人决斗，如果他们不能战胜库洛诺斯教授选择的对手，就要被退学。翔的特训决斗开始，翔的卡组是交通工具卡组，决斗中十代发现翔在某次抽卡时表情怪异，后来得知原来是抽到了“力量结合”，一张超强力的卡。翔曾经有痛苦的经验，因此不能使用这张卡。

决斗学院和北方学校的友好决斗照例进行，教授本以为会和去年一样，由优秀的丸藤亮作为代表参赛。没想到对方提出了异议，要求选举新的代表，而丸藤建议的人选竟然是十代，看来这次决斗会好玩起来了……

大德寺老师带着十代一行共四人，来到了传说中的古墓，他们打算进去探险。古墓里貌似沉睡着很了不得的怪物，这让翔有了不好的预感。古墓外出现了奇怪的光，大家逃进遗迹里，十代发现自己竟然能摸到羽翼栗子球了。课外教学竟然是黑暗决斗，这究竟是怎么回事？

在大德寺老师的带领之下，十代一行人来到了王家古墓, 打算进行探索。没想到他们遇到了守墓的士兵，同伴们纷纷被抓，十代与其展开对决。在古代墓地中无法使用墓地的效果，十代陷入苦战。

十代从吹雪手上接过了暗黑道具，向卡米拉发出了决斗挑战。复活的十代VS卡米拉的决斗开始。十代召唤了暴风侠（攻撃力2800）。卡米拉原本打算用幻魔之门将明日香他们变成祭品，但是被十代手上的暗黑道具所阻碍。将自己作为祭品，夺去了数字明星，十代的生命值一口气被削减到了1200。在偷看了十代卡组的卡米拉面前，十代的战术完全不起作用…

明日香探望还没恢复记忆的兄长。兄长的记忆将会恢复，明日香和泰坦的决斗开始了。泰坦以前是，真的暗之决斗者。泰坦使用人造系的怪兽，利用黑暗的斗牛场~黑暗Arena引诱明日香进入黑暗决斗，确立了优势。明日香的网络武器在黑暗中不能选择攻击对象，不能破坏对方的怪兽。

隼人的画很好，在I2公司的卡设计竞赛中获得冠军。但是如果不战胜与克罗诺斯教谕的考试决斗，就成了希望的卡设计师。隼人VS克罗诺斯的决斗。隼人没有比赛失误，与克罗诺斯的古董齿轮系卡相差无几，渐渐被安迪克齿轮卡尔姆所压倒，变得气馁。想起了一年前在澳大利亚旅行下的决心，以魔法“艾斯洛斯·Solls”来瞄准逆转

十几岁的人进入二年级。一个看似大人的新生和十几岁的人决斗。新生的甲板虽然不是很强大，但这也应该是这样的，之前在小卖部买的8包就赶上了40张的即兴。即便如此，在“大天使研讨会”中，将十代的LP降至1200。在决斗中用手机和神秘的男人说话，感受到了这两个男人的预言是没有意思的。翔们，新生著名的明星决斗者的爱德·菲尼克斯。渐渐注意到···。

失意的十代彷徨在亚空间之中。而在他面前突然出现了一位神秘的海豚型宇宙人。在友好的宇宙人的指引下，十代与儿时自己所绘的、被海马公司带到宇宙中的绘图卡再会了。但它们已经被宇宙意志的力量所影响、进化成了真正的决斗卡片。十代通过与敌对的宇宙生物的决斗，在宇宙的深处获得了能量体——「NEO SPACE」的力量，并构思了如何让决斗怪兽们提高能力的新生卡组。

在森林中迷路的十代，由于空腹而意识逐渐淡薄，而以往的决斗的画面渐渐浮现在眼前…… 入学考试中，用（火焰翼人）将克罗诺斯教授的（古代机械巨人）击败…入学后，与蓝宿舍的精英万丈目的（XYVWZ龙加农）的战斗…以决斗学园的代表为赌注，与三沢的第7副卡组的战斗…在恺撒亮的（电子终极龙）前第一次败北的情形…

万丈目陆续击倒蓝宿舍的学生、作出把蓝宿舍染成白色的不可理解的行为。宣言学校将会纳入斋王领导的「光の结社」统治。明日香为了阻止这种行为和万丈目决斗。万丈目使用永续魔法「赫兹·白」、自己的手卡全部被看见来使用、并且给与对方600分的伤害。明日香被这种战术扰乱。万丈目接着使用武装龙进行追击。最终明日香战败，昏倒在地，接受了光之结社的洗脑。正在众人激励明日香时，被成功洗脑的她已选择了加入光之结社，在众目之下跪下以示臣服，并表达了将永远效忠于光之结社。

斋王为了确定塔罗占卜出来的（不屈服之力），进入了决斗学院并和剑山决斗了。斋王的塔罗卡组，随着卡片的正位置、反位置被命运所翻转。剑山的恐龙卡组作出对抗，虽然暂时领先，但是好像都在斋王的占卜之中。斋王巧妙使用象征着“不屈服之力”的正·反位置，对剑山作出追击。

十代和爱德在美寿知的引导下进入了假想空间。十代和爱德VS美寿知的非正常规则双人决斗开始。美寿知使用「镜」再现了另一个自己。想救出翔的十代、想证明自己是第一的爱德，2人的联手并不顺利。「神圣的结界-镜像」像是用对接在一起的镜子一样，无限地映射出怪兽，把十代他们的怪兽破坏。而场上的「月轮镜」映出来的满月在怪兽被破坏时都会令他们觉得诡异……

十代和爱德VS美寿知的非正常规则双人决斗②。美寿知把2只「魔镜の式神」祭品，召唤出不会被战斗破坏的无敌的（暗之神-Dark God）（攻击力3000）。再使用场地魔法「无限の降魔镜」，通过拼合的镜子互相映射、10只暗神出现在场上。和已经有战败的觉悟的爱德相反，十代还是有着很强的斗志。新的新空间侠（黑豹）召唤了。

暗恋明日香的猜谜王神田，看到和明日香吵架的十代，决斗挑战。神田使用猜谜卡组，发动永续魔法卡（猜谜时间）。非常明显地像是换了一个身份，十代攻击前都好像猜谜会的主持人一样要提出问题。十代的体力胜负问题通过了，但是决斗的知识全都不会，Lp开始下降……

鲛岛校长宣布（决斗·世界杯）开始。以决斗学校的岛为舞台、学生和世界的职业决斗者一起参加的最大的决斗大会。斋王和欧洲的强国的名流王子决斗。王子放出要一回杀取得胜利的豪言壮语、斋王也作出在自己的回合到来前决斗会结束的预言。（卫星加农炮）攻击力4000，向斋王攻击了……

由于决斗学院的学生不断败给职业决斗者，决斗学院的评价会变得很差，害怕这种情况出现的克诺罗斯教授和拿破仑教头派出了称之为秘密武器的人物参加世界赛。

受到光之波动影响的斋王要夺回重要的“关键”，不断往十代派送刺客。那个刺客就是利用十代的不得意理论而组合了卡组的天才物理博士发动相对性领域迎击十代。并且，使十代最得意的融合无效、怪兽不能召唤，在优势下展开了决斗。

和被光之波动控制的斋王决斗的爱德落败了。斋王向十代提出用镭射卫星的钥匙换取爱德的要求。十代被逼入了绝境。此时「NEOS」出现了并阻止了十代把钥匙交给斋王。狂怒的斋王和十代决斗了。斋王和跟爱德决斗时一样预言了未来，在决斗中占据了优势。另一方面，十代用最擅长的融合召唤了怪兽。

被光之波动控制的斋王发动了场地魔法「光之结界」。这个结界有着使「卡之精灵们」削弱的效果、十代的怪兽陷入了劣势。斋王还使用了秘仪之力「THE WORLD」(世界)袭击十代。另一方面，被邪恶斋王控制的王子拿着镭射卫星的2个钥匙启动了卫星。剑山前去制止，不过一切已经晚了，镭射卫星已经向地球发出了光束。结果将会……

十代召唤格罗尼亚斯，破坏光的结界。逆转局势的十代，向邪恶的斋王进行直接攻击。陷入窘境的邪恶的斋王，将猴子的真实载荷、扎菲、扎克·海伦·罗勒作为生品，召唤了终极卡片“阿尔加福斯·赛尔·莱特·卢勒”。给予强烈的一击。另一方面，十代也会使“格林格”和“内公”相融合，召唤“格伦·内公”，转为反击……

迎来新学期的前一天，万丈目把因为白色结社而涂白的校舍涂回了蓝色。另一方面，十代回忆了到斋王战为止的和NEOS一起战斗的日子。在爱德战中败北，卡片全部变成了雪白的现象的经历，遇到了新空间人，得到了新空间NEOS的卡，再次和爱德一决胜负、并和爱德结成组合和美寿知的决斗。

教授·眼镜蛇宣言举行使用能公开实力的系统的显示器(Disclosure Duel/注)。全校学生都装着能测定决斗者热情、集中力、决断力和决斗心的决斗腰带。眼镜蛇命令奥布赖恩和十代决斗。那个作战将会使十代使出全部的潜在能力。作战开始实行，奥布赖恩用翔作为人质和十代决斗。

奥布赖恩把翔作为人质彻底激发十代的潜能。十代如奥布赖恩所想的那样认真地接受了决斗，迎战炎卡组。奥布赖恩对十代的直接攻击发动了永续陷阱(火焰之壁)，使直接攻击无效化。另一方面，十代使用新生侠和火焰甲虫进行接触融合，融合出火焰新生侠进行了反击……

吉姆·鳄鱼发现决斗学校出现了强力的电磁波。吉姆和十代、约翰、翔、剑山一起到森林里面调查。突然发生了强烈的电磁波，鳄鱼的「卡伦」向剑山发出了袭击。同时剑山野因为受到电磁波影响失去自我地袭击吉姆。剑山和吉姆决斗了。面对剑山本能般地召唤强力恐龙，吉姆使出了魔法卡化石融合，召唤出了化石龙。

眼镜蛇发现了阿蒙调查自己身边的事情。于是眼镜蛇催促阿蒙进行死亡决斗。阿蒙也发现自己的行动可能已经被察觉并且目标是自己、有计划地进行着。另一方面，万丈目也注意到了阿蒙，调查了他的资料。结果查出阿蒙是加拉姆财团的长子，知道此事后万丈目对阿蒙提出了决斗。阿蒙使用云之卡组对万丈目作出了攻击。

万丈目召唤出了VWXYZ-神龙弹射炮，对阿蒙展开了怒涛般的攻势。不过，面对此攻势阿蒙露出了绰绰有余的笑容。并且展开了反击。翻开2张覆盖卡(暴风雨)和(自然灾害)使万丈目受到了伤害。迎战的万丈目被阿蒙的连续攻击逼入了劣势。但是，万丈目使出了(扰乱三角闪电)做出了反击……

和眼镜蛇教授死斗后昏迷过去的十代醒来后发现的是……沙漠。在那片沙漠中只有决斗学院的校舍，情况很异常。熟悉地质学的吉姆告诉大家决斗学院进入了异世界了。在这个异常事态之下决斗学院的学生混乱起来了。还有更大的危机。在这世界会遭到实体化怪兽的袭击。约翰与袭来的神鹰女郎对峙。

早乙女礼因为某人受到重伤。为了得到治疗礼的药，十代去找三泽看到的潜水艇。潜水艇的在需要越过沙漠的地方。在那里泰坦在十代的面前实体化了，阻止了他们的前进。泰坦VS约翰的决斗开始。(沙漠狮蚁)实体化，面对攻击，约翰让宝玉兽对抗。在沙漠中召唤出了强大怪兽的泰坦，让约翰陷入了苦战。

借助虹龙的力量十代一群人平安地回到了现实世界。但是，却发现约翰没有回来。知道这次的事件的元凶是青年的卡的十代觉得自己有责任，于是乎回去找约翰。另一方面明日香从鲛岛校长的口中得知青年的卡和十代的关系。同时，三泽和博士感觉到决斗校园再次出现了异变。

得到了地图和(音速鸭)的十代一个人先去了下个目的地的城堡。另一方面，明日香等人一边不理解十代的先行行动而继续跟随着十代。明日香、万丈目、吹雪、剑山等人遭到黑暗界的狂王罗恩手下武神和军神礼帽的袭击。先行到达的十代进入了城堡。在那里等待的是布隆。十代和布隆的决斗开始了。布隆召唤了黑暗界的猎人兄弟，并发动了永続魔法「邪心経典」。

（续）狂王发动了永续魔法「邪心経典」，并且发动了速攻魔法「邪心教义・怒」让人质中的万丈目变成了光之粒子消失了。如果十代继续攻击的话，作为人质的明日香、剑山、吹雪将会牺牲，十代不能攻击了。被逼进了绝境并且不能攻击。只好把羽翼侠守备表示召唤。狂王发动了永续陷阱（暗黑分裂)，在十代场上召唤了2只(黑暗衍生物)。另一方面，翔得到吉姆和奥布赖恩的帮助逃离了武神、军神的威胁，前往十代那里。

霸王的真正身份是……十代。吉姆和奥布赖恩都大吃一惊。吉姆对霸王十代大喊“为什么！”，霸王十代也不给出任何回复。吉姆和奥布赖恩暂时逃离了那个地方。吉姆对奥布赖恩说出了自己右眼失明的秘密。小时候为了救鳄鱼卡莲而失去了右眼。之后右眼装上了当拯救无可替代的朋友时会出现奇迹的(奥利哈钢之眼)。当代表着不吉的红色彗星飞来的时候就是用这只（奥利哈钢之眼）拯救十代的时刻。下定了决心的吉姆向霸王十代提出决斗。

十代失去了战败给阿蒙的爱德。失去了继续战斗的气力，只求见到约翰，稍微前进已经竭尽全力。见到这样的十代，亮说“就在这里和我决斗吧”强行要求决斗。十代被逼决斗。但是和平时的样子不一样。面对亮的怒涛的攻击十代也只是敷衍了事的应对。然后亮发现十代已经不能够再使用融合之卡。在不能使用融合的十代面前，(守护者巴奥)出现并提出决斗。

巴奥知道十代不能够再使用「融合」的卡而提出决斗。发动(等级包围网-重力增幅-)，让等级4以下的怪兽不能进行攻击，把十代逼入绝境。这场决斗的进行中三泽和タニヤ(塔尼娅)跟大家会合了，并鼓励十代。十代想尽办法，但是以往的「融合」卡现在无法使用了。另一方面，亮因为地下决斗的影响患了心脏病。在他面前「约翰」出现了。打算给以前超越次元的决斗画上句号的亮向约翰提出了决斗。

亮VS约翰。亮使用电子龙对约翰进行2连打，但约翰也发动陷阱卡彩虹的去向进行攻击封锁。并且，约翰特殊召唤出了究极宝玉神(究级宝玉神 虹黑龙)，向亮进行攻击。被逼入绝境的亮召唤电子镭射龙进行反击，也被虹黑龙的效果破坏和无效。但是亮并没有放弃，展开只顾以破坏虹黑龙为目标的决斗。

为了救出约翰，十代用「超融合的卡」把虹龙与新生侠融合，召唤出（彩虹新生侠)。虽然安全地救出约翰，但是「超融合的卡」却落入休伯特手中。然后，最后的胜负，十代和休伯特的决斗。约翰把宝玉兽托付给了十代。另一方面，翔也因为跟着十代来到休伯特这里成为这场决斗的唯一目击者。跟休伯特的决斗终于开始了，休伯特召唤了(纳祭之莲)。

十代VS休伯特决斗继续。休伯特把自己召唤上场。对休伯特的攻击会全部变成对对方玩家的伤害，十代陷入苦战。心意已决的十代让已经在自己心内死去的「霸王十代」苏醒了过来，与休伯特对峙。十代用新空间侠们的力量攻击休伯特，休伯特也用陷阱卡(零洞)、(憎恨破坏光)的效果来对抗。在那决斗中，休伯特念起了咒文。然后……

十代使用约翰托付的宝玉兽卡，召唤了彩虹新生侠，并装备(虹之衣)，向休伯特攻击。另一方面休伯特变为第二形态，发动(魔物玫瑰)防御伤害。再发动(魔法旋风)破坏了虹之衣，对十代进行反击。只剩下很少LP的十代用墓地的(死灵卫士)的效果总算勉强撑了过去。在那一进一退的持续攻防战之中，休伯特终于进化成为了究极形态(休伯特/极度悲哀之龙)。

万丈目、明日香、剑山、翔、吹雪、克罗诺斯、奥布赖恩、吉姆、约翰回到了决斗学园。但是在他们之中没有十代的身影。之后，一周过去了，红宿舍的食堂被挂上了包括与十代一样没回来的三泽、亮和十代3人的照片，看着十代的照片万丈目想起初次和十代决斗时候的事。看着如此深深感概的万丈目，翔坚信十代一定会回来。