Dzięki Korporacji Leo, na której czele stoi Reiji Akaba, nowe udoskonalenia Solid Vision, holograficznego systemu ożywiającego grę karcianą Duel Monsters, nadają potworom i otoczeniu fizyczną masę, co pozwala graczom wchodzić z nimi w bezpośrednią interakcję. Dało to początek wymagającym pojedynkom Action, w których dueliści mogą przemierzać otoczenie w poszukiwaniu kart Action, które pomogą im w trudnej chwili. Historia skupia się na Yuyi Sakakim, uczniu drugiej klasy gimnazjum w You Show Duel School w Miami City, którego ojciec zniknął trzy lata temu, gdy był umówiony na ważny pojedynek. Podczas starcia z obecnym mistrzem pojedynków Action Yuya przebudza nową moc z wisiorka, znaną jako Przyzwanie Pendulum.