良太郎（溝口琢矢）とモモタロスたちが協力して謎のイマジンの探索をしていると、そこにイマジンに憑依（ひょうい）された海東大樹（戸谷公人）が現れる。彼はまんまと電王のパスとデンライナーを盗むことに成功し、悠々と去って行く。良太郎たちがショックでぼうぜんとしていると、そこに時間警察の黒崎レイジが（古川雄大）が姿を現す。

イマジンによる乗車チケットの盗難事件がターミナルで発生し、良太郎（溝口琢矢）とモモタロスはチケットを奪い返そうとするが、逆に深手を負ってしまう。助っ人として、幸太郎（桜田通）とテディが現われるが、両者の契約は終了したとオーナー（石丸謙二郎）が衝撃の発言をいきなり浴びせる。

ある日、デンライナーが操縦不能になったとモモタロスが良太郎（溝口琢矢）に助けを求めてくる。彼らがデンライナーにかかりきりになっている間に、良太郎の姉の愛理（松本若菜）が不幸にも何者かに襲われるというアクシデントが発生する。実は、その事件を裏で操っているのは侑斗（中村優一）だということが発覚するが……。

2008年1月の放送終了後も根強い人気を誇る「仮面ライダー電王」の最後の戦いを描く劇場版第3弾。世間で噂の幽霊列車について調査を開始したモモタロスたちの前に、“仮面ライダー幽汽”が立ちはだかる。なんとその正体は、誘拐された電王・良太郎だった。モモタロスや新たに電王となった幸太郎らは、良太郎の言葉を手がかりにデンライナーで300年前へと向かう。新電王・幸太郎を演じるのは「アクエリアンエイジ 劇場版」の桜田通。