《游戏王：~超融合！跨越时空的羁绊~》是为纪念《游戏王》系列动画十周年而特别推出的动画电影。本片是世界上第一部手绘3D动画电影。作品中集合了包括《游戏王》的武藤游戏、《游戏王GX》的游城十代及《游戏王5Ds》的不动游星三位主角，共同对抗来自未来的敌人帕拉多克斯。

以决斗守护新童实野市的不动游星遇到了来自未来世界的神秘男子帕拉多克斯。跟他的决斗过程中，游星的王牌同调兽——星尘龙被他夺走了。

在红龙的力量相助下游星进行时间旅行，遇到了正在和帕拉多克斯战斗着的能使用卡片精灵力量的游城十代。游星在此得知事件的真相。

追赶帕拉多克斯，游星和十代一起来到传说的决斗者武藤游戏所在的时代并与之相遇。为了拯救世界，也为了取回游星的星尘龙，三人发誓合力一战。武藤游戏、游城十代、不动游星跟帕拉多克斯展开壮烈的决斗！