KAMEN RIDER ZERO-ONE: REALxTIME menjadi film yang penuh ketegangan, dengan jajaran pemain utama seperti Fumiya Takahashi, Ryutaro Okada, Noa Tsurushima, Hiroe Igeta, Daisuke Nakagawa, Syuya Sunagawa, hingga Nachi Sakuragi yang kembali memerankan karakter ikonik mereka.

Film ini bermula ketika seorang teroris misterius bernama S yang juga dikenal sebagai Kamen Rider Eden menyebar teror lewat gas merah yang membuat banyak orang koma di berbagai penjuru dunia. Ia mengklaim akan menghancurkan dunia dalam 60 menit demi menciptakan sebuah surga baru.

Aruto Hiden mencoba menghentikan aksi tersebut, namun justru dikalahkan dan kehilangan Zero-Two Progrisekey. Ia kemudian terjebak di dunia virtual tempat para korban serangan Abaddon Riders berada dan bertemu Akane Tojo.

Di sisi lain, Fuwa, AIMS, serta MetsubouJinrai.net yang telah direformasi berusaha menahan para Abaddon Riders, sementara misteri di balik identitas S perlahan terkuak.

Sosok di balik topeng Eden ternyata adalah Rihito Isshiki, ahli AI yang terkait dengan Daybreak Incident dan memiliki obsesi menciptakan surga versi dirinya sendiri.

Konflik semakin memanas saat terungkap bahwa gas merah tersebut sebenarnya adalah nanomachine, dan para pengikut S hanyalah pion yang bisa dikorbankan kapan saja.

Aruto berjuang keras untuk menyelamatkan dunia sekaligus memahami tujuan sebenarnya dari S, yang ternyata berakar pada cinta dan penyesalan masa lalu.

Dengan bantuan Is yang berevolusi menjadi Kamen Rider Zero-Two, pertarungan klimaks pun terjadi demi menghentikan kehancuran total.