Sadako 3D speelt zich 13 jaar na de originele Ringu af. Lerares Akane hoort van een student het gerucht dat er op het internet beelden te zien zijn van een zelfmoord. Volgens het verhaal zouden de beelden de kijker ook weer tot zelfmoord drijven. Akane gelooft het eerst niet, maar als een student overlijdt na het bekijken ervan, worden zij en haar vriend Takanori erin meegesleurd door Kashiwada, de man die in de zelfmoordbeelden te zien is. Het is zijn intentie om chaos te stichten in de wereld door Sadako en de kracht van haar vloek terug te brengen. Nu moet Akane het opnemen tegen Sadako en Kashiwada om het er samen met Takanori levend van af te brengen.

In 1999 stortte een enorme meteoor op de aarde neer met daarin buitenaardse wezens, bekend als Worms. Deze wezens namen de identiteit van echte mensen aan en doodden ze vervolgens. Om deze nieuwe dreiging het hoofd te bieden, werd ZECT gevormd, die op zijn beurt het Masked Rider System creëerde om de wormen te bestrijden. De gevechten duren meer dan zeven jaar, waardoor de hulpbronnen van de aarde uitgeput raken en de aarde in een dorre woestenij verandert. Tegenwoordig heeft de machtsstrijd in ZECT ervoor gezorgd dat er een nieuwe groep is ontstaan, bekend als Neo-ZECT. Souji Tendou, een man die de Kabuto Zector hanteert, besluit om onbekende redenen zijn macht aan ZECT of Neo-Zect te verkopen.

Hyasaka Yukari wil maar één ding: naar de universiteit gaan die haar moeder wil. Op een dag ontmoet ze een extravagante groep die van mode houdt. Ze waren op zoek naar een model en Yukari past bij hun ideale model. Vanaf nu kent Yukari de wereld van mode en modellenwerk, en wat ze echt wil.