死神路克搞丟了他的「死亡筆記本」，被人間界的一個高中生夜神月撿到。夜神月原本不相信這本死亡筆記本，但是看了使用說明後不禁想嘗試一下，於是照著說明，將對方的名字寫在死亡筆記本上，結果對方真的死了。夜神月十分驚愕，因為自己頓時成了殺人犯，承受著精神上的折磨。接著，死神路克出現在夜神月的房裡…

夜神月知道死亡筆記本的威力後，開始大量的使用死亡筆記本殺人，但是他殺的大多是作姦犯科的罪犯，而這些罪犯都突然死於心臟痲痹。由於人數太多，死因太過巧合，引起國際刑警組織的關注，甚至找來神祕的破案頂尖高手「L」來參與偵辦。於是夜神月和L透過電視現場轉播展開一場大對決，究竟誰勝誰負呢？

夜神月殺掉出現在電視裡的假L之後，L因此推論奇樂是和日本警方內部有所關連的人，於是請來美國FBI協助祕密調查。但不久，跟蹤夜神月的探員就被死神路克發現了。但因為夜神月不知道他的名字，無法對他下手。此時路克告訴夜神月，如果他肯用剩餘壽命的一半交換，路克就能給他死神之眼看到對方的姓名。夜神月會答應這個交易嗎？

月為了知道跟蹤他的警察的身份，先用一些囚犯做實驗，了解死前行為能控制到什麼程度。在確認無誤之後，故意利用死亡筆記本安排了一場挾持公車的戲碼，而對方也真的照他所想的一樣，表露了自己的身份，沒想到跟蹤他的竟然是FBI的探員…

月在知道一名FBI探員雷潘伯的名字之後，便以此要脅雷潘伯。雷潘伯別無他法，只好照著月的指示寫出了來到日本的其他FBI探員的名字，但是雷潘伯不知道他用來寫下名字的紙張就是死亡筆記本，而雷潘伯也在寫完之後心臟麻痺死亡…

FBI探員雷潘伯死亡之後，來日本的所有FBI探員也都同時死亡了。而月故意讓其他在日本的FBI探員都收到其他探員們的照片和名字，讓L無法知道月是和誰接觸過，但是雷潘伯的未婚妻卻知道雷潘伯在死前曾經和奇樂接觸過，並且打算告訴警方這件事…

雖然在筆記本上寫下了那名女子的姓名，但她卻沒死。月發覺對方使用假名後，處心積慮的要問出她的真名。

月發覺自己的房間受到監視了。為了洗刷自己的嫌疑，他利用攝影機的死角制裁罪犯。

L和月進入同一所大學就讀，並且對月表明自己的真實身分。如果現在殺了L，自己就會被懷疑，月會怎麼做呢？

懷疑月是奇樂的L，為了分析月的個性而邀他打一場網球賽。此時，櫻花電視台卻收到了署名為奇樂的人寄來的錄影帶…

錄影帶中預告的罪犯及不認同奇樂的媒體工作者都死了。宇生田急忙趕去阻止電視台繼續播放，而夜神局長會！？

L認為有第二位奇樂卻故意不告訴月，讓他觀看錄影帶以便試探他的反應。而此時，擁有死神之眼的第二奇樂海砂則是…

月為了跟第二奇樂接觸而到了青山。沒想到卻被擁有死神之眼的海砂認出來了…

海砂表明身份後，月決定利用她來查出L的名字。而看完新寄來的錄影帶後，L推論奇樂和第二奇樂已經接觸了。

L表示，如果自己在近期內死亡的話，月就是奇樂。而正當他回學校找月時，碰巧遇見了在附近出外景的海砂…

海砂放棄了死亡筆記本的所有權，而月和路克也作了某項協議。之後，月獨自到搜查總部，並表示自己可能就是奇樂…

即使奇樂又再度復出制裁罪犯，L也仍舊不願釋放月和海砂。L到底對夜神總一郎提出什麼樣的釋放條件呢？

L無法證明夜神月就是奇樂之後，夜神月查出四葉集團似乎和奇樂有所牽扯，使得L再度精神大振，全力投入調查，但是此時卻傳來警方高層決定放棄搜捕奇樂一事，如果搜查本部的刑警想繼續追捕奇樂，就必須辭職…

龍崎等人查出四葉集團可能和奇樂掛勾後，對四葉集團積極展開調查，而松田急著立功，一個人獨自潛入四葉集團，偷聽機密會議時被發現，他以彌海砂經紀人的身份努力鬆懈對方的警戒心…

L和月對四葉集團展開進一步調查，於是他找來海砂幫忙，請她混進四葉集團調查。月擔心海砂的安危，因此相當反對，但海砂卻說，為了月死不足惜…

為了查明四葉集團和奇樂的關係，海砂以拍攝廣告之名潛入四葉集團，結果在洗手間遇上死神雷姆。雷姆為了保護海砂，讓她觸摸死亡筆記本的紙張，當海砂看得見雷姆之後，雷姆將過去的事情告訴她，並且要她小心現在的奇樂…

L等人斷定火口就是奇樂。他們派火口認為已經死亡的松田在櫻花電視台節目中露面，表明在節目最後要公開奇樂的身份…

火口為了除掉松田，在走路無路之際決定用一半的壽命和雷姆交換死神之眼。有了死神之眼後，火口趕回總公司，想調錄影帶出來看松田的畫面，查出他的真正姓名，但是L技高一籌，早就吩咐溫蒂把有關松田的資料全部銷毀…

抓到火口後，夜神總一郎因為辦案關係摸了死亡筆記本，隨即慘叫一聲把大家嚇壞了，因為他看到了死神雷姆，以為他是妖怪，接著相澤和松田也摸了筆記本，反應都一樣，於是L很好奇也摸了筆記本…

L堅信月就是奇樂卻苦無證據。為了驗證筆記本上13天期限的規定，L尋找願意用死亡筆記本執行死刑的國家。這個時候雷姆他…

L死後月繼任為第二代L，並殺了亞柏和溫蒂以及跟案子有關的四葉幹部。這個時候，在某教養機構裡的兩名少年也被告知了L的死訊…

L死了之後，夜神月取代L的位置，而且更肆無忌憚的殺人。另一方面，L的繼承人梅洛與尼亞。教養機構的負責人羅傑希望他們能合力逮捕奇樂，梅洛不滿意羅傑的主意，便負氣離開了教養機構…

尼亞以N為代號，與現任L的月用電話進行接觸，也得知了月必須以死亡筆記本贖回被綁架的粧裕。

月成功的利用了死亡筆記本的規則找出持有人，並寫下梅洛身旁該持有人的名字，以判斷他們的據點。

尼亞對月的懷疑日漸加深。但「奇樂就是正義」的風氣漸起，就連美國總統也宣佈不再逮捕奇樂。

出目川所煽動的暴徒包圍了SPK總部。確定別無他法之後，尼亞決定從大樓上撒下大筆美金，讓成員趁亂之際逃離現場。

魅上積極地利用死亡筆記本來鏟除惡徒，並選擇NHN的主播高田清美來擔任奇樂新的代言人。不過，高田她也正巧是…

尼亞為了打倒奇樂而來到日本，並向月下了挑戰書。另一方面，月將高田找來談話，為了不被監聽，便以筆談方式要求高田協助。

尼亞等人在解讀了魅上的唇語過後，確定他身邊沒有死神。另一方面，相澤查到了月和高田筆談的證據，然而…

為了解決一切，尼亞要求與月見面。月為了除掉尼亞，對高田下達了最後的指令。然而高田卻被梅洛綁架了…

1月28日，月和尼亞終於見面了。尼亞取下了面具，名字卻被在門外偷窺的魅上寫進了死亡筆記本…

魅上將所有人的名字寫入死亡筆記本，所有的一切終於結束。新的世界即將來臨…