W tętniącej życiem, futurystycznym mieście Heartland młody chłopiec o imieniu Yuuma Tsukumo ma marzenie, o którym marzą wszyscy jego rówieśnicy – zdobycie tytułu najlepszego duelisty! Niestety, ze względu na jego słabe umiejętności w grze, to marzenie wydaje się być nieosiągalne. Jednak gdy szkolny dręczyciel, Ryouga "Shark" Kamishiro, dzieli klucz otrzymany od ojca na dwie części, nieumyślnie wpędza Yuumę na ścieżkę prowadzącą do jego marzenia. Trzymając jedną połowę klucza, Yuuma zaczyna walkę z Sharkiem, ale szybko zdaje sobie sprawę, że jego niedoświadczone umiejętności nie są w stanie mu sprostać. W nagłym zwrocie akcji klucz Yuumy naprawia się sam, a przed nim pojawia się "Brama Przeznaczenia". Używając klucza, aby ją otworzyć, Yuuma spotyka obcego o imieniu Astral – istotę, którą widzi tylko on. Zdezorientowany Yuuma szybko dowiaduje się, że jego wspomnienia zostały podzielone na 100 "Kart Numerów", które wszystkie musi odzyskać. Jednak nie jest jedynym, kto ich szuka. Przytłoczony tymi informacjami, Yuuma, wraz z Astralem, musi bronić świata przed nadchodzącymi zagrożeniami, które wiszą nad miastem Heartland – niezależnie od jakiejkolwiek boskiej interwencji, która może nastąpić.