Yu-Gi-Oh! 5D's bercerita tentang Yusei Fudo dan teman-temannya di kota masa depan, Neo Domino City, yang terbagi antara distrik kaya dan distrik kumuh (Satellite), di mana mereka harus terlibat dalam duel kartu berkecepatan tinggi (Turbo Duel) untuk menghadapi ancaman kuno dari Dark Signers yang ingin membangkitkan Raja Netherworld, melibatkan kekuatan spiritual, takdir, dan simbol naga pada tubuh mereka yang disebut "Signer".