黑暗皇帝為實現統治地球的野心，派遣蝙蝠怪人率領怪獸軍團發動“卡拉卡拉作戰”，在東京大肆吸干民眾血水以削弱人類反抗力量。少年隊成員姊弟遭怪獸突襲重創，假面騎士Ｘ冒死潛入敵方基地營救平民，在廢墟中與多頭怪獸展開激烈巷戰。隨著戰局升級，黑暗皇帝喚醒沉睡的古代邪神增幅能量，迫使假面騎士一號、二號、Ｖ３、騎士人與Ｘ首次集結。五位騎士以雙重車輛合體技突襲敵人總部，在東京灣上空的巨型要塞中與蝙蝠怪人展開最終決戰，並運用五重音波共振破壞黑暗皇帝的核心能量源，成功阻止其毀滅計劃。