Sinopsis Kamen Rider X Super Sentai The Movie: Super Hero Taisen : Kamen Rider menemukan bahwa armada Dai-Zangyack bergerak menuju Bumi, dipimpin oleh Kapten Marvelous sebagai Kaisar Besar mereka. Dengan banyak penjahat Super Sentai dihidupkan kembali di bawah komandonya, Kapten Marvelous berencana mendapatkan Kekuatan Besar Kamen Rider untuk mendapatkan “Harta Terakhir di Alam Semesta” (宇宙最高のお宝 Uchū Saikō no Otakara?). Sementara itu, Tsukasa Kadoya menjadi Pemimpin Besar Dai-Shocker sekali lagi dan merekrut musuh masa lalu dari Kamen Rider untuk mengalahkan tim Super Sentai.

Tanpa diketahui oleh para pahlawan, penjahat Kamen Rider Dai-Shocker bekerja sama dengan anggota penjahat Super Sentai Dai-Zangyack dengan maksud mengambil alih dunia. Setelah mengetahui ini, tim Kamen Rider dan Super Sentai yang semua bergabung untuk menghentikan musuh masing-masing untuk selamanya.