Setelah serangkaian orang hilang secara misterius mulai mengganggu kereta, berbagai upaya Korps Pembunuh Iblis untuk mengatasi masalah tersebut terbukti tidak membuahkan hasil. Untuk mencegah korban lebih lanjut, Pilar Api, Kyoujurou Rengoku, mengambil tindakan 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 dari model pembunuh iblis ini secara langsung.
Tanpa sepengetahuan mereka, kekuatan iblis yang bertanggung jawab atas penghilangan tersebut telah menjalankan rencana jahat mereka. Di bawah kehadiran iblis ini, kelompok tersebut harus mengerahkan seluruh tekad mereka dan menghunus pedang mereka untuk menyelamatkan dua ratus penumpang di dalamnya. Film Kimetsu no Yaiba: Mugen Ressha-hen menyelidiki sudut terdalam pikiran Tanjirou, menguji tekad dan komitmennya terhadap tugas.
