『Dimension W』は、人類が第四の次元「Dimension W」と、その中に秘められた一見無尽蔵のエネルギーを発見した近未来を舞台とする。その力を利用するため、技術者たちはコイルと呼ばれる装置を開発した。これはDimension Wと接続し、この新たなエネルギーを実用化するものである。2071年までにニューテスラエナジーはこれらのコイルを世界の電力供給の中核へと押し上げたが、その独占は同時に、街中に広がる違法かつ非公認のコイルの闇市場も生み出した。
物語の中心にいるのは、コイル技術を深く信頼していない元兵士、真藤(まぶち)恭馬である。彼はいまなおガソリン車を運転している。現在はコレクターとして働き、違法コイルとそれを密売する者たちを追って報酬を得ている。いつもの仕事がすべてを変えるのは、コイルの「父」と結びついたアンドロイド、百合崎ミラと出会ったときである。不可解な事件が次々と積み重なるなか、恭馬とミラは思いがけない相棒となり、Dimension Wの背後にある手がかりを追って、世界のエネルギー繁栄の下に隠された勢力を解き明かしていく。