炭治郎带着妹妹祢豆子与伙伴我妻善逸、嘴平伊之助完成蝴蝶屋的特训后，接到新的任务指令。他们登上了一辆传闻多人失踪的无限列车，与鬼杀队最强剑士之一的炎柱·炼狱杏寿郎会合。列车上潜伏着十二鬼月中的上弦之叁·猗窝座，这个曾与音柱交手的强大恶鬼再度现身。当列车驶入永恒的黑暗，炭治郎等人发现整辆列车已被拖入异空间"无限城"。在错综复杂的木质迷宫中，炎柱为保护众人挺身而出，与猗窝座展开惊天动地的对决。炭治郎在激战中领悟火之神神乐的新境界，而沉睡的祢豆子体内鬼族血脉也产生异变。这场在移动牢笼中的死斗，将揭开鬼舞辻无惨与十二鬼月更深层的阴谋。