蝶屋修行结束的炭治郎一行，抵达下一个任务所在地“无限列车”。此处，短时间内竟发生了四十人以上的大规模集体失踪事件。炭治郎等人与鬼杀队最强剑士·“柱”之一的炎柱炼狱杏寿郎会合，在驶向黑暗的“无限列车”内他们与潜伏已久的鬼殊死对抗。