ในเมื่องไมแอมีที่โรงเรียนสอนการดูเอลยูโช นักเรียนมัธยมปลายปีที่สองชื่อว่าซาคากิ ยูยะ ปรารถนาที่จะเป็นดูเอลเอนเตอร์เทนมืออาชีพเหมือนกับพ่อ วันหนึ่งตอนที่ยูยะกำลังดูเอลได้ปลุกวิธีการอัญเชิญแบบใหม่ที่เรียกว่า การอัญเชิญเพนดูลัม จึงทำให้ดึงดูดความสนใจจากอาคาบะ เรย์จิ ประธานบริษัทเลโอ คอร์ปอเรชัน และทำให้ได้ดวลหนึ่งต่อหนึ่งกันแต่การดวลก็ถูกหยุดไว้ก่อน ต่อมายูยะพบกับดูเอลลิสต์สามคนที่มีหน้าตาคล้ายคลึงกับเขาอย่างมากซึ่งจะโผล่มาตามลำดับ ดูเอลลิสต์นิสัยเงียบสงบเป็นผู้อัญเชิญเอกซ์ซีสชื่อว่ายูโตะ, ดูเอลลิสต์ที่มีความมั่นใจสูงเป็นผู้อัญเชิญซิงโครชื่อว่ายูโก, และดูเอลลิสต์นิสัยซาดิสเป็นผู้อัญเชิญฟิวชันชื่อว่ายูริ ในภายหลังยูยะได้รู้ว่าคนที่หน้าเหมือนกับเขามาจากมิติอื่นซึ่งยูยะอยู่ใน มิติสแตนดาร์ด ในระหว่างการแข่งขันไมแอมีแชมเปียนซิพยูยะและเพื่อนพ้องก็รู้ว่าอยู่ในท่ามกลางความขัดแย้งระหว่างมิติกับ ดูเอลอคาเดเมีย ที่อยู่ใน มิติฟิวชัน ซึ่งมีพ่อของเรย์จิเป็นผู้นำที่มีชื่อว่า อาคาบะ เลโอ ผู้ที่พยายามรวมทั้งสี่มิติเข้าด้วยกัน เพื่อที่จะหยุดเป้าหมายของพ่อ เรย์จิได้สร้างกลุ่มที่เรียกว่า เลนเซอร์ (ญี่ปุ่น: ランサーズ โรมาจิ: Ransāzu; อังกฤษ: Lancers) โดยมียูยะและเพื่อนพ้องเข้าร่วมด้วยและจะต้องเดินทางข้าม มิติซิงโคร และ มิติเอกซ์ซีส

ตัวละครหลัก

ซาคากิ ยูยะฮิรางิ ยูสุยูโตะคุโรซากิ รุริยูโกะรินยูริเซเรน่า

ไมอามิซิตี้ / มิติสแตนดาด / มิติเพนดูลัม

ฮิรางิ ชูโซซาคากิ โยโกะซาคากิ ยูโชกอนเก็นซากะ โนโบรุยามาชิโระ เท็ทสึยะฮาราดะ ฟุโตชิอายุกาวะ อายุอาคาบะ เรย์จิอาคาบะ เลย์ระอาคาบะ ฮิมิกะซาวาตาริ ชินโงะชิจิมะ โฮคุโตะโทโด ไยบะโคสึ มาสึมินากาจิมะโฮจุน มิเอรุฟูมะ สึคิคาเงะ

ฮาร์ทแลนด์ซิตี้ / มิติเอ็กซิด

คุโรซากิ ชุนเทนโจ ไคโตะโคสุกิ อาเลนซาซายามะ ซายากะ

นีโอโดมิโนะซิตี้ / มิติซิงโคร

โครว โฮแกนชินจิ เวเบอร์แจ็ค แอทลาสโทคุมาสึ โจจูโร่เซอเก้ วอคอฟแซม

ดูเอลอะคาเดมี่ / มิติฟิวชั่น

ชิอุนอิน โซระบาเรตเดนนิส แมคฟีลชอง-มิเชล โรเจย์เทนโจอิน อาซึกะเอ็ด ฟีนิกซ์โนโร มาโมรุไทระ กุโรเรียไทระ กุเรสึกัปตันโซโลด็อกเตอร์

มิติออริจินอล

ซาร์คอาคาบะ เรย์อาคาบะ เลโอ