夜神月是一个普通的大学生，他跟当刑警的父亲总一郎以及妹妹妆裕共同生活。除了会观看去弥海砂的演唱会之外，精力都放在了学业跟打工上。
某天，他高中时期的同学佐古田突然出现，这个曾经的少年犯威胁月的好友鸭田。月虽然试图阻止佐古田，但是却被他被夺走了手机。就在回家的路上，月看到天上掉下来了一个笔记本，笔记本名为“死亡笔记”，并且“只要在上面写名字，名字的主人就会死”。对此月感觉只是个玩笑，就写上了佐古田的名字，结果第二天接到了佐古田死掉的消息。
佐古田的死让很多人感到高兴，而月尽管感到很恐惧，不过也产生了一种奇妙的感觉。这时候又发生了一个事件：月的父亲总一郎10年前逮捕的犯人夺走了警察的手枪，并且闯入了民宅。为了民众安全总一郎自己作为了人质。为了将父亲从危机中救出，月再度拿起了本来要扔掉的死亡笔记。最终，虽然拯救了父亲的生命，但月依然产生了罪恶感。
这时候死亡笔记真正的主人、死神流克出场，对月说：“用不用这个笔记是你的自由。那么你想要怎么办?夜神月。”在之后一个月里，月使用笔记的力量不断杀死凶恶的犯人，他在网络上被誉为“基拉”，成为了大家心目中的英雄。不过国际刑警组织认为情况非常严重，于是邀请了谜团重重的名侦探L来到日本，同夜神总一郎等人共同展开调查。
日剧死亡笔记第2集剧情介绍经琉克提醒，月发觉自己被FBI的调查员雷跟踪，他不知L现在对于“基拉”真面目的调查到了什么程度。忐忑不安中，月开始摸索用死亡笔记让FBI调查员消失的方法。
总一郎得知自己儿子夜神月被L怀疑是头号嫌疑犯，一时间目瞪口呆。这时，连续出现了与基拉一贯手法不同的离奇死亡事件。L认为这是基拉为了杀死自己而做的试验，他命令警方不要向外界透露罪犯死亡的详细情况，但是，警方已经向媒体通报了消息。
死亡笔记剧照
为了证明如果使用“死亡笔记”时死亡状况在多大程度上能由自己掌控，月开始找获取FBI调查员姓名的方法。与此同时，总一郎被任命为独立于搜查本部、与L共同追踪事件的“基拉对策室”室长，他的部下模木等人也追随他加入“基拉对策室”。
就在这时，琉克告诉月，海砂命不久矣。为了拯救海砂，月不顾被FBI跟踪断然出手。然而，到了琉克所说的时间，海砂仍旧被跟踪狂推下了台阶。
日剧死亡笔记第3集剧情介绍夜神月借刀杀人的计划失败，反而让L更加怀疑他就是基拉。接到L的电话后，月呆若木鸡。而且，他从L口中得知父亲总一郎是“基拉对策室”的室长。
这时，总一郎带着警官来找月问话。出于求生的本能，他开始犹豫是不是把父亲的名字写在笔记本上，琉克则在一旁推波助澜。然而警方只是来调查纠缠海砂的跟踪狂之死一事。虚惊一场之后，为了战胜L，夜神月打算不但要消除L对他的怀疑，而且把以雷为首的全体FBI调查员一网打尽，为了制定出完美计划，他开始不断练习。
琉克劝诱他用一半的寿命交换可以看到对方姓名和寿命的“死神之眼”。与此同时，L让调查员们在尽量避免危险的前提下找到基拉的真身。而死里逃生的弥海砂得到了红色的死亡笔记，为了找到自己的恩人基拉，她向雷姆换来了“死神之眼”。
日剧死亡笔记第4集剧情介绍雷的猝死让夜神月感到还有第二个“基拉”存在。而夜神月设计将FBI的调查员全部杀死也没能打消L对他的怀疑。
为了查明基拉的真身而不择手段的L，在雷最后负责监视的夜神家和乡田家的住宅里装了大量的摄像头，试图“目击”基拉杀人的瞬间。L的做法招致模木等人的反对，但是为了证明家人的清白，总一郎同意L安装摄像头。
察觉到L的行动的月十分不安，决心找出反击L的圈套的方法。他尝试利用琉克发现的监视死角继续杀人。激烈攻防战的结果是，L没能找到月就是基拉的决定性证，他索性以自己的真实姓名为诱饵，向月直接提出挑战。
而得到死神之眼后发现月就是基拉的海砂采取了出人意料的行动，不断杀死没有被媒体曝光过的罪犯，并向警方与媒体发出威胁信。
日剧死亡笔记第5集剧情介绍发现拯救自己的基拉就是夜神月后，海砂怀着对基拉的爱开始采取各种鲁莽的行动。得知她为了基拉不惜以一半生命换取死神之眼后，月有意让海砂利用死神之眼杀死L。
虽然他因为把海砂卷进这场凶险的对决而感到难过，但还是开始谋划如何让海砂看到L的样子。另一方面，L看出来威胁信的发出者不是基拉而是另有其人，并决定将“第二个基拉”作为目标。L把月叫到基拉对策室，并叮嘱总一郎不要告诉月关于第二个基拉的事。为了洗清自己的嫌疑而接受L挑战的月与L的直接对决的第二回合开始了。
在基拉对策室，L让月看挑战书来试探他。月的回答没有破绽，L嘴上说月的嫌疑99%洗清了，却要月协助抓第二个基拉。月揣测着L的意图。月和海砂约定即使被抓也决不能泄露对方的身份和死亡笔记的存在，海砂对他言听计从。而魅上照、总一郎先后注意到海砂与基拉的之间联系。
就在这时，从别墅逃走的尼亚来到东京。海砂演唱会现场外，L与月碰面，L声称如果他近期去世，那么月就是基拉。月打电话告诉海砂会场中穿白衣的人就是L。然而，大幕打开时，海砂却不在舞台上。当听L说海砂已被捕时，月大惊失色。
日剧死亡笔记第6集剧情介绍海砂被L以“第二基拉”的嫌疑拘禁起来。经受不住L拷问的海砂只求一死。雷姆让海砂放弃笔记从而抹掉她对基拉的记忆。
另一方面，月给妹妹留下字条说去旅行，离开家来到基拉对策室。月向L提议，为了洗清嫌疑，他可以24小时接受L的监视。认为这是基拉的圈套而打算反利用的L让总一郎离开现场，然后把月关了起来。几天后，雷姆开始按月的计划采取行动。
又有罪犯因心脏麻痹而死，模木等人开始独立调查，他们从L的邮箱发来的邮中得到了与四叶草集团有关的人物被基拉连续杀害的情报，而L却并不知道邮件的事。坚信自己如果真的渴求一个没有罪犯的世界就一定能拿回死亡笔记的月放弃笔记所有权，以全新的面目与L对峙。
面对突然变得判若两人的月，L仍不能证明他到底是不是基拉。夜神总一郎将月带到某处，持枪逼问月是否是基拉。这是L设下的圈套，只要总一郎活着，就能证明月和海砂的清白。总一郎向儿子道歉，失去记忆的月说自己憎恨给父亲带来痛苦的基拉，父子相拥而泣。与此同时，检察官魅上照注意到海砂宣布暂别娱乐圈与基拉失踪是同一时间。
日剧死亡笔记第7集剧情介绍虽然总一郎赌上性命演了一场戏，但L仍不能百分百确信月不是基拉。为了说服L，月也作为对策室的一员参与搜查行动。模木报告说，新出现的基拉很可能与日本有代表性的企业四叶草集团有关联，月听了以后，为了证明自己的清白，向L发誓要尽全力抓住基拉。
虽然彼此心存芥蒂，但是在搜查过程中，月与L结下了奇特的友情。这时，借着参加四叶草集团广告代言甄选的机会，海砂、松田和月潜入了四叶草本部。另一方面，害怕警方察觉基拉的行动尾尾井等四叶草集团的干部们聘请了号称能力仅次于L的侦探Babel进行调查。
在甄选现场，海砂在Babel逼的追问下，吐露了基拉对策室的内情。“第三个基拉”与月、L的头脑战渐渐白热化，L告诉总一郎等人了Babel的真实身份就是尼亚。L设下引蛇出洞之计，“第三个基拉”果然露出了马脚。“第三个基拉”被捕，L从他的提包中拿出死亡笔记。
在接触到笔记的一瞬间L看到了死神雷姆，大惊之下将笔记掉落在地。捡起笔记立刻恢复了记忆的月当场杀死“第三个基拉”，重新取得笔记的所有权。
日剧死亡笔记第8集剧情介绍被作为“第三个基拉”逮捕的火口突然死亡。在火口带着的黑色死亡笔记上写着“这个笔记上写下姓名的人，如果在十三天以内不写下下一个名字就会死掉”，根据这一规则，L宣布月和海砂是清白的。
得到L完全信任的月作为L的友人加入了基拉事件调查。在失去基拉的记忆前，对笔记做出种种安排的月让海砂去取出埋在森林里的红色笔记，以便让她再次利用“死神之眼”查到L的真实姓名，但是就在海砂接触笔记本前被人袭击，笔记本也被抢走。
袭击海砂的油多川的幕后主使是海砂认识的检察官魅上照。魅上照从笔记本里夹着的信中得到了海砂与基拉的关系，开始代替基拉制裁罪犯。新的基拉事件发生本来更加证明了月的清白，而L却加深了对月的怀疑。为助L一臂之力，尼亚查找从海砂手中夺走笔记的犯人。
尼亚虽然从油多川得到了从海砂处抢笔记被抢的口供，但在说出幕后主使者的姓名前，油多川死于心脏麻痹。这时，与魅上照取得联络的月，着手进行新的除掉L的计划。魅上照按计划来到基拉对策室要求收缴火口一案的物证，实则是要利用“死神之眼”查明L的真实姓名。另一方面，L也赌上自己的性命向基拉发出直接对决的挑战。
日剧死亡笔记第9集剧情介绍借助魅上照的“死神之眼”，月终于将L的本名L.Lawliet写在笔记上。然而，早有防备的L对笔记做了手脚，真的死亡笔记已交给总一郎保管，月拿到的不过是渡制作的赝品。终于确认月就是基拉的L敦促月自首。与此同时，总一郎等人也赶到现场，突然事态发生重大变化，L被害。
月确信这次是赢了L，决定尽早取回笔记，遂以为好友L报仇为名继续留在基拉对策室。但是，在L墓前，渡向基拉对策室的成员展示了L生前录好的视频，L指定尼亚成为他的继承人，而且叮嘱她和基拉对策室的成员一定不能让基拉夺回笔记。尼亚来到对策室，很快推理出杀死L的凶手就在那日来基拉对策室收缴火口一案证据的检察官中，让众人刮目相看。
另一方面，她却对总一郎的儿子、L的生前唯一的朋友夜神月缺乏警惕，这让月不禁洋洋得意。月让海砂恢复了关于笔记的记忆，从此以后，月、海砂与魅上照三人联手铲除罪犯。基拉肃清罪犯的势头越来越猛烈，并渐渐成为得到人们压倒性支持的人物。为了早日实现没有犯罪者的世界，月再三试探父亲，想夺回黑色死亡笔记。这时，夜神妆裕被绑架了。
总一郎接到绑架者打来的电话，犯人要求用死亡笔记做交换。尼亚断定是基拉绑架了妆裕，月则决定利用这个机会夺回死亡笔记。
通过侵入监控摄像头系统，尼亚在录象中找出了绑架妆裕的犯人——基拉对策室成员日村章子。月与总一郎去救妆裕，与此同时，尼亚也开始了自己的行动。
日剧死亡笔记第10集剧情介绍为了救出妆裕，总一郎和月拿着笔记本前往日村指定的地点。模木等人也按尼亚的指示，伺机闯入现场支援。月、总一郎与日村对峙。就月将死亡笔记交给日村的一瞬间，总一郎去救妆裕，而与此同时，尼亚的身体发生变化，尼亚的另一个人格梅洛占据了身体，而梅洛便是操纵日村的幕后主使者。梅洛支走了特种部队，带手下控制了模木等人，就这样，日村一伙从月手中顺利夺走笔记本。但是，月仍想利用这种形势夺回笔记本并计划了周密的作战方案。根据妹妹的证言，月知道了日村一伙中某人的真实身份。他指示海砂和魅上照追踪那伙人。
死亡笔记被抢走，基拉对策室陷入山穷水尽的境地，不过，有人自称“基拉”打来电话，告知了日村的藏身处。总一郎对那人提供的情报的真假心存疑虑，而月却极力主张立刻行动，最后，束手无策的基拉对策室只能按这个线索追捕日村、梅洛。
果然，警方抓住了梅洛，但日村下落不明。然而，正当身为检察官的魅上照打算利用提审梅洛的机会发现她的真名时，梅洛却逃跑了。月的计划被打乱。
另一方面，L死后，总一郎总觉得月的言行十分可疑，他看了渡拿出的L遗留的录像后得知，现在发生的一切都在L的计划之中。
在魅上照的帮助下，月成功地让日村拱手交出死亡笔记本。黑色死亡笔记本失而复得，就在月激动万分之时，背后传来总一郎的声音。
儿子是基拉的事实让总一郎心痛不已，为了让月幡然悔悟，他毅然在笔记本上写下自己的名字。
日剧死亡笔记第11集剧情介绍(大结局)为了阻止月的罪行，继L之后，总一郎也付出了生命的代价。为了造就一个没有罪儿犯的世界下定决心要不择手段的月，一心一意要除掉梅洛，将父亲之死嫁祸给梅洛，促使警方总动员，全城搜捕梅洛。而与此同时，梅洛也为了证明月是基拉而进行了周密的布置，布下天罗地网。
终于闯进梅活的藏身处的月，命令魅上照用死神之眼看清梅洛的真实姓名以便杀死她，同时他计划借海砂之手除掉基拉对策室的全体成员。然而，尼亚事先让渡把魅上照的笔记调了包。
这时，一直配合尼亚行动的模木等人现身，模木把总一郎生前的对他们的嘱托告诉了月。
在尼亚播放的L遗留视频的最后部分中，L要月选择是认输赎罪还是就地迎接死亡，而且不管哪种，月都输了。