《游戏王ZEXAL》讲述了初中生九十九游马与来自异世界的生命体Astral相遇的故事。游马是个以“一飞冲天啊，我！”为口头禅的热血少年，梦想成为决斗冠军。在意外获得神秘道具“皇之键”后，他与失去记忆的Astral成为搭档，开始收集散落各地的“No.卡”。这些卡片蕴含着强大力量，也引来了各方势力的争夺。游马与Astral在冒险中逐渐揭开No.卡的秘密，同时对抗企图利用卡片力量的敌人。随着剧情发展，两人不仅要面对强大的对手，还要解开Astral失去记忆的真相，以及隐藏在No.卡背后的宇宙级危机。故事延续了《游戏王》系列经典的卡牌对决元素，同时加入了全新的角色和世界观设定。