《ZEXAL》的故事发生在近未来都市“心之地市”，而《ZEXALII》里则转往两个更高次元的世界：“星光界”和“巴利安世界”(又译异晶人世界，下同)。在心之地市盛行AR决斗(AR·デュエル)，AR意为扩增实境，在规则和一般站立式决斗无异。决斗者需使用“D视镜(D・ゲイザー)”和“D面板(D・パッド，D Pad)”进行决斗，这些装备只用于提升作中角色视角的视觉效果。《ZEXAL》的主流召唤方式是超量召唤(エクシーズ召喚)，借由将两个以上的怪兽“叠放”而召唤超量怪兽入场，在超量怪兽中有100张“编号怪兽”，是主角欲搜集的目标。

中学生九十九游马与学校头号不良少年神代凌牙决斗，而这场决斗改变游马的命运。于该决斗中，出现在九十九游马梦里的诡异大门突然出现，并由九十九游马利用挂坠打开。大门散发出无数光芒，站著九十九游马身旁的是从异世界来的神秘生命体阿斯特拉尔，为取回阿斯特拉尔失去的记忆，需要拿回99张编号怪兽，因此九十九游马及阿斯特拉尔两人开始一起行动。

阿斯特拉尔出现真正目的是什么?新的怪兽“编号怪兽”的存在到底是何方神圣?面对持续出现在游马面前的强力劲敌，阿斯特拉尔身上的谜团也逐渐明朗。而本作就是讲述这搭挡缔造的新决斗传说。

主人公木春由乃是个从乡下前往东京，即将短大毕业的普通20岁女生。

“在东京一切皆有可能，既然这样自己也一定能成为特别的什么人吧”，怀着如此梦想的她接受了30多家公司的面试，但仍然没能得到内定。

银行的余额仅剩920日元。这样下去的话，就要回到乡下当个普通的大妈了……

就在如此纠结着的某一天，她收到了来自以前曾工作过的派遣事务所的委托：“作为地域小镇振兴的一环，希望你能来当国王”。

虽然不是很懂，但她怀着轻松的心情前往委托地点间野山市。

曾经在日本轰动一时，但随着泡沫崩溃而几乎完全失去往昔繁荣的迷你独立国。

间野山市现在仍然持续经营着这样的迷你独立国，是个已经荒废的无比遗憾的观光地。

如此这般，由乃“并不普通”的工作生活开始了。

近未来的日本，遭遇了原因不明的大灾害，灾后5年日本正步向复兴，而在练马大学年轻的天马午太郎和御茶水博士正合作研究机器人技术，并成功制作名为A106的机器人，它拥有1,000匹马力及能自行判断的人工智能。