《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。
《他种族间交流法》，是为了与至今为止被各国政府隐瞒存在的人类以外种族实现交流而制定出来的新方案。以此为基础文化交流积极地推动起来。作为全面开放前的准备工作，各种族所挑选的少量代表们开始进入人类社会的寄宿家庭居住，让一般人慢慢接受亚人物种的同时，也观察亚人种族进入人类社会所遭遇的障碍与问题。
在这样的背景下，原本并非寄宿家庭的少年来留主公人，因为担任调解人的保安局局长墨须的意外失误，将半人半蛇的亚种人蛇族交换学生——米亚安排寄宿在其住宅处。对正在进行文化交流的公人来说，非比寻常的刺激与搞笑生活就此展开序幕。随着公人陆续邂逅其他亚人种族的女性，让她们寄宿在自家，还有和其他亚人种族的互动，这些环绕在人类和亚人种族的诸多事件，亦让公人以往的观念产生变化……。
他种族间交流法
于本作剧情开始的三年前，人类与非人种族为了能互相交流而订定的法案。先由少数代表进入人类社会实验，在文化、生活、职业等各个层面进行尝试，最终目标是让非人种族与人类社会能够完全融合。
因应这项法案的成立，人类社会逐渐拓展出能针对非人种族的需求提供服务，以及处理人类和非人种族冲突的的设施和机制。违反他种族间交流法的人类会被政府当局拘捕，非人种族若违反这项法规，则会视程度轻重做出处置，最严重的甚至会被遣返回国。但其实还有许多漏洞没解决，例如人类没法拘捕与伤害非人族，导致他族犯罪时只能靠“MON”阻止，亦不能与他族性交(也算是伤害的一种);有些人类则会借着非人族不可伤害人类的规范，对其作出言词攻击和精神伤害，甚至以此为把柄威胁非人族不得反击。某些未知种族也不在他种族间交流法的管辖范围。有鉴于此，民间企业开始陆续成立弥补政府机构处理非人种族突发事件的漏洞的专门组织，同时民间也有些民营和地下犯罪组织会暗助某些非人族偷渡进入人类社会，更甚著从事犯罪行为。
现阶段正在试行放宽人类与非人之间亲密关系的限制(例如像拉米亚族这种全族皆为女性的非人种族对人类男性有迫切的需求)，家中有复数异种族成员的公人被当成试验品之一。目前已知法条为“人类和非人种族不得相互伤害”、“非人种族必须有寄宿家庭成员陪同或持有单独外出许可证才可外出”等。
寄宿家庭
政府为前来人类社会交流的异种族安排的人类寄宿家庭。登记在案的寄宿家庭将会被政府关注，负责协助异种族理解和适应人类社会，亦能提供收据向政府申请辅助，例如为因应异种族的需求改建房屋的建设经费、供给不良于行的异种族的行动辅具、伙食费的金额等。异种族可透过书面申请，委托政府协助寻找合适的寄宿家庭，而被选中的寄宿家庭则会取得非人种族的“寄养证”做为证明。倘若寄宿家庭决定中止或转移和异种族的寄宿关系，或是让申请待在其他寄宿家庭里的异种族住进自家，则需申请寄宿家庭所属权转移的手续方可生效。
没有向政府登记为寄宿家庭，却让异种族住在自家的对象，将会被视为非法收留和做出处置;但是非法入境和未经登记而住进人类家庭的异种族，亦将无法获得任何辅助;实际上也不乏有寄宿家庭违反政府规定，私自透过金钱交易出售寄宿家庭所有权的情况。目前暂无异种族寄宿人数的上限规定。
寄宿家庭所属权
人类寄宿家庭让异种族人士寄宿在自家的权利。
寄养证
登记在案的寄宿家庭和异种族透过正式手续，完成申请寄宿的流程后，政府发给寄宿家庭攸关该异种族人士的寄宿证明。若是异种族因故终止寄宿关系，保安局将会收回并代为保管其寄养证，直至异种族人士依照正规流程被安排至新的寄宿家庭为止。
纹星町
本作主要舞台，座落于琦玉县朝霞市的虚设市区，来留主公人的住处所在。
雪深町
本作虚设的观光温泉地区，公人和异种族成员们光顾并协助该地活动后，当地居民亦和种族交流保安局合作举办种族交流派对和推广当地观光。
保安局
因应《他种族间交流法》的成立而设置的政府警方组织，主要负责处里人类与非人种族违背《他种族间交流法》的违法事项和各类纠纷。
MON
全名“Monsters' New Law”，因应《他种族间交流法》中人类与异种族不得互相攻击的规范而成立的保安局隶属特殊反应部队。由墨须带领，其他成员皆由异种族组成，主要应对异种族在人类社会的犯罪行为。
交流EXPO
全名“异种族交流博览会”，为异种族交流协会为促进种族交流举办的大型世界博览会。有许多提供因应异种族交流和需求商品的商家(特别是各大民营赞助商)于此设摊，并附设异种族文化展示体验区，也有提供寻找宿主的异种族留学生及欲提供寄宿机会的宿主们认识的“异种族留学速配派对”。
诸多异种族专用商品，如博尔特和半人马族合作研发的骑马运动机器“半人马Specia”、专供给手臂为翼构造不便拾物取物的异种族使用的可拆卸式义手“多种族翼手系义手”、可让双足部分不利于行的异种族独自操作行动，而且无论水里陆地都能动自如的轮椅“水陆用轮椅”、专为本无穿鞋习惯的半人马族设计的鞋子“半人马专用鞋”、专为拉米亚族、人鱼、爬虫类种族等有尾异种族设计的毛刷型尾部清洁器“尾部洗洁器”、专供普遍夜视能力较弱的哈耳庇厄族配戴的夜视眼镜“哈耳庇厄专用夜视镜”、专门为拥有吸血习性的异种族制作的人工合成可食用血液“饮料用人工血液”等。
为了方便让现场参观的异种族访客休息活动，也有提供专属的异种族休息室。
魔物种族
本作登场的亚人魔物种族，通称“异种族”，因为他种族间交流法的立定，各族陆续有代表被派往人类社会交流，始逐渐被人类社会所认知。然而因为人类对魔物种族的认知尚未完全，所以仍不乏出现人类对魔物种族的歧视对待。
登场的魔物种族涵括东西方世界传说里和现实里的大众文化(如游戏和小说)所提及的魔物，由于许多魔物种族是融合半人半动物的特性，每逢满月许多有半动物特性的魔物会处于欲望高涨的状态，所以试图在满月控制自身本能的异种族，会于满月夜服用强效安眠药帮助自己睡着。