Light Yagami, dix-sept ans, ramasse par hasard un carnet intitulé Death Note, objet qui provient du monde des dieux de la mort. En écrivant le nom d'une personne dans ce carnet, on provoque la mort de cette personne après avoir attendu 40 secondes. Light, qui trouve corrompu le monde dans lequel il vit, voit là une occasion unique de supprimer les êtres malfaisants. Or, le Death Note a été volontairement abandonné par Ryuk, un shinigami (dieu de la mort) qui s'ennuie. Il apparaît à Light, lui explique certaines fonctions du carnet et reste avec lui pour voir ce qu'il va en faire. Light décide alors de tuer tous les criminels dans le monde.

Seulement,en tuant des criminels, il en devient un lui-même. Devant de nombreuses morts inexpliquées de criminels à travers le monde, Interpol reçoit l'aide du mystérieux L, véritable « détective joker » capable de résoudre n'importe quelle énigme, mais dont personne ne connaît ni le visage ni le nom. Entre Light et L, tous deux persuadés d'agir pour la justice, s'engage un véritable combat, et une course poursuite pour l'identité de Kira (pseudonyme donné à Light Yagami par les médias), le tueur inconnu.