A história começa em Domino City vários anos depois da lenda de Yugi Mutou e das outras pessoas. É uma aventura em um mundo muito desenvolvido e envolve discos de duelo evoluídos. A principal característica de Yu-Gi-Oh! 5D's está no tema da animação, o mundo futuro de Domino City. É uma cidade muito evoluída com habitantes high-tech, arranha-céus, estádios, e até mesmo um sistema de duelo. A cidade é chamada Neo Domino City. Riding Duel (Duelo de Corrida) é o novo sistema de duelo introduzido nessa série. É um duelo de velocidade com as motocicletas disco de duelo high-tech chamadas D-Wheel. Os duelistas estão competindo no Riding Duel que ainda focaliza no jogo de cartas, mas com novas regras mestres.