Setelah serangkaian penghilangan misterius mulai mengganggu kereta, berbagai upaya Korps Pembunuh Iblis untuk memperbaiki masalah tersebut terbukti tidak membuahkan hasil. Untuk mencegah korban lebih lanjut, pilar api, Kyoujurou Rengoku, mengambil alih untuk menghilangkan ancaman tersebut. Mendampingi dia adalah beberapa darah baru Korps yang paling menjanjikan: Tanjirou Kamado, Zenitsu Agatsuma, dan Inosuke Hashibira, yang semuanya berharap untuk menyaksikan prestasi berapi-api model pembunuh iblis ini secara langsung.

Tanpa sepengetahuan mereka, kekuatan iblis yang bertanggung jawab atas penghilangan itu telah menjalankan rencana jahat mereka. Di bawah kehadiran iblis ini, kelompok tersebut harus mengerahkan setiap kekuatan kemauan mereka dan menghunus pedang mereka untuk menyelamatkan dua ratus penumpang di dalamnya. Film Kimetsu no Yaiba: Mugen Ressha-henmenyelidiki sudut terdalam dari pikiran Tanjirou, menguji tekad dan komitmennya untuk menjalankan tugas.