警視庁の刑事部長を父にもつエリート大学生・夜神月(藤原竜也)は、ひょんなことから死神のノート『デスノート』を手に入れる。将来は警視総監を目指すほどの正義感あふれる月だが、凶悪犯が野放しにされ被害者が泣き寝入りする日本の現状に怒りを抱き、法による正義に限界を感じていた。「このノートに名前を書かれた人間は死ぬ」と書かれたデスノートに、試しに誘拐殺人犯の名前を書き込むと、翌日の新聞にその男の獄中死が報じられた。ノートの効力が本物だと悟った月は、自らの手で犯罪者を裁き、新世界の王になることを決意。世界中の凶悪犯や法の裁きを逃れた犯罪者たちを、独自の判断で粛清してゆく。いつしか月はインターネット上で『救世主 キラ』と呼ばれるようになり、若者たちの間でカリスマ的な人気を集めていく。一方、連続する犯罪者の不審死が事件として表面化し、インターポールは警察庁に、これまで数々の難事件を解決してきた探偵L（松山ケンイチ）を派遣する。Lは、キラが事件発祥の地・東京にいると断定し、テレビの生放送などを駆使して月との距離を縮めていく。警察がキラを犯罪者として捜査していることを知った月は、彼らをも敵に回し、抹殺を始める。自分を尾行するFBI捜査官レイを利用して、日本に潜伏したFBI全員を殺害するが、レイの婚約者・ナオミは月こそがキラではないかと疑問を抱く。月の恋人・詩織を誘拐し、ナオミは自分の命を懸けて月に闘いを挑むが、誤って詩織を射殺してしまい、錯乱して拳銃自殺する。嘆き悲しむ月だが、実は自分への疑いを逸らすために、予めデスノートに詩織とナオミの死を書き込んでいたのだ。ノートの持ち主である死神リューク（声：中村獅童）は、悪魔的な人間へと変貌していく月を見つめるのだった