หลักจากที่ดับเบิ้ลไรเดอร์ทำลายองค์กรเกลช็อกเกอร์ลงไปแล้ว คาซามิ ชิโร่ ตัวเอกของเรื่องเป็นนักขี่จักรยายนต์ชมรมเดียวกับฮอนโก ทาเคชิ (คาเมนไรเดอร์หมายเลข 1) และ อิจิมอนจิ ฮายาโตะ (คาเมนไรเดอร์หมายเลข 2) วันหนึ่งครอบครัวของเขา ทั้งพ่อ, แม่และน้องสาวถูกองค์กรวายร้ายเดสตรอนฆ่าจนหมด ด้วยความโกรธแค้นที่อยู่ในใจเขาได้ขอให้ทาเคชิและฮายาโตะช่วยดัดแปลงเขาเป็นมนุษย์ดัดแปลง แต่ทั้งสองปฏิเสธ จากนั้นไรเดอร์ทั้งสองได้บุกเข้าไปที่ฐานทัพของเดสตรอนแต่กลับเป็นกับดักและเกือบถูกฆ่าแต่คาซามิ ชิโร่ก็เข้ามาช่วยและสละชีวิตเพื่อช่วยไรเดอร์ทั้งสอง ไรเดอร์ทั้งสองเห็นความกล้าของชิโร่จึงดัดแปลงให้ชิโร่กลายเป็น คาเมนไรเดอร์ V3 และโผล่มาช่วยไรเดอร์ทั้งสองสู้กับ คาเมะบาซูก้า มนุษย์ดัดแปลงของเดสตรอน ซึ่งคาเมะบาซูก้ามีพลังทำลายล้างที่สูงมากจนไรเดอร์ทั้งสองต้องยอมสละชีวิตทำลายคาเมะบาซูก้าลงและพูดฝากฝังญี่ปุ่นไว้ให้กับV3 จึงเป็นหน้าที่ของคาเมนไรเดอร์ V3 ที่จะต้องปกป้องญี่ปุ่นต่อไป (แต่ไรเดอร์ทั้งสองก็กลับมาอีกครั้งในตอนที่ 33)