大正时代，灶门炭治郎继承亡父留下的炭业工作，支撑一家七口，在山上过着朴实的生活。某日他做完生意返家后发现全家遭鬼王鬼舞辻无惨屠杀，而妹妹祢豆子变成了鬼。鬼杀队富冈义勇见状后本欲斩杀祢豆子，但他在见识到兄妹俩的亲情后，推荐炭治郎拜鳞泷左近次为师。炭治郎经过两年训练，学会对抗鬼的呼吸法与剑术，通过考验加入鬼杀队。
剧透警告
炭治郎在接踵而来的任务中击败多个鬼，并首次接触鬼的首领，也是杀害自己全家的元凶──活了千年的无惨。炭治郎认识与无惨对立的鬼珠世，与她创建合作关系。在结识同伴我妻善逸和嘴平伊之助后，他们前去蜘蛛山支持与下弦之伍的对战。炭治郎在苦战之际使出祖传的呼吸法“火之神神乐”，以及祢豆子觉醒的血鬼术一度扭转颓势，最终在义勇助阵下取胜。
由于长期违反队规带着身为鬼的祢豆子一同行动，炭治郎被押送往产屋敷耀哉的宅邸进行审判，他们被产屋敷认可。炭治郎等人在恢复后接受特训，后在于列车、花街、铸刀师之村的多场战斗中与十二鬼月对上。尽管杀死多名十二鬼月成员，鬼杀队也折损数人。在铸刀师之村的战斗结束后，祢豆子克服了阳光，让无惨将目标转向祢豆子。无惨查出产屋敷宅邸的位置，造访该处并企图夺走祢豆子，却遭产屋敷以命相搏。在连串围攻下，无惨中了珠世会将鬼变回人类的毒，他便启动手下的能力，将众人关进鬼的根据地“无限城”中。
鬼杀队成员和十二鬼月捉对厮杀，双方死伤惨重。在消灭了所有十二鬼月后，无惨杀死珠世并摆脱她的牵制，复活后与鬼杀队残存兵力展开决战，并展现出压倒性的实力。炭治郎被无惨注入大量血液，濒临死亡之际见到自己的祖先炭吉观摩继国缘壹施展日之呼吸的景象，得知火之神神乐便是日之呼吸，同时领悟到击败无惨的方法便是串联日之呼吸的所有招式；另一方面，无惨因珠世的毒而急速衰老弱化，又多次承受鬼杀队的攻击，后被黎明曙光逼上绝路。无惨一度夺取炭治郎的身体，但在祢豆子的感化和珠世遗留的药的作用下，炭治郎脱离掌控，变回人类。
无惨被消灭后，世上再无恶鬼，鬼杀队也从此解散。炭治郎与伙伴们回乡定居，他们的后代在现代日本过着和平美好的日子。
