Project X Zone réunit plusieurs personnages de Sega, Namco Bandai et Capcom dans un Tactical RPG. La plupart des personnages forment des équipes comme Dante (Devil May Cry) et Demitri Maximoff (Darkstalkers). Les deux personnages deviennent amis lorsque Demitri se rend au Devil May Cry (l'agence) lors d'une nuit. Valkyrie (The Legend of the Valkyrie) arrive également dans l'agence, puis elle demande à Dante si elle peut utiliser ses toilettes.




Pendant ce temps, sur le luxueux navire de croisière Bermuda, l'ICPO (Interpol) et la police de San Francisco travaillent ensemble. C'est ainsi que Chun-Li (Street Fighter), Bruno (Dynamite Deka) et Rikiya Busujima (Zombie Revenge) se rencontrent. Alors qu'ils sont en train d'inspecter le navire, ils rencontrent une invitée étrange, il s'agit de Hsien-Ko (Darkstalkers).



Si Akira (Virtual Fighter) n'avait pas trouvé Jin, l'équipe Tekken ne serait pas dans Project X Zone. En effet, Jin et Xiaoyu se faisaient attaquer par un démon lorsque Akira est apparu. Le joueur doit utiliser Akira pour sauver les personnages affaiblis de Tekken.