灶門炭治郎為尋找將妹妹禰豆子變回人類的方法，加入"鬼殺隊"并結識同伴我妻善逸、嘴平伊之助，在對抗惡鬼的過程中逐漸成長為能與"柱"并肩作戰的戰士。決戰前夕，炭治郎隨隊參與由"柱"主持的強化訓練時，鬼舞辻無慘突襲產屋敷宅邸。為營救主公大人而趕至現場的炭治郎與"柱"們被無慘以血鬼術打入異空間，墜落地點正是鬼之巢穴"無限城"。眾人在此遭遇守護無慘的上弦之鬼，其中尤以赫赫有名的戰鬼猗窩座最為兇險。面對窮途末路仍意圖逃離的無慘與誓死捍衛其存在的強大鬼眾，炭治郎和同伴們在無限城內展開殊死搏斗。影片延續原作漫畫《鬼滅之刃》世界觀，展現這場決定人鬼命運的關鍵之戰。