Der hochintelligente Schüler Light Yagami ist von der Welt um ihn herum enttäuscht. Daher möchte er in die Fußstapfen seines Vaters treten und Polizist werden, um Verbrecher bestrafen zu können. Eines Tages findet Light ein schwarzes Notizbuch, das Death Note, das ursprünglich dem Shinigami Ryuk gehörte. Es enthält detaillierte Anweisungen, nach welchen Regeln man einen Menschen damit töten kann. So heißt es dort, dass der Mensch, dessen Namen man in dieses Notizbuch schreibt während man sich dessen Gesicht vorstellt, stirbt. Er erkennt die Möglichkeit, sein Ziel, eine perfekte Welt zu erschaffen, zu erreichen, indem er alle Verbrecher umbringt und die Bürger durch die dadurch bewirkte Abschreckung von Verbrechen abhält. Ryuk, den nur der sehen kann, der das Death Note berührt hat, schaut ihm dabei zu, da es ihm in der Welt der Shinigami langweilig wurde.

Allerdings muss Light die Regeln des Buches genauer erforschen. Die daraufhin einsetzenden häufigen Todesfälle unter Häftlingen bringen die Polizei und mit ihr L, einen mysteriösen Meisterdetektiv, auf seine Spur. So beginnt ein Katz-und-Maus-Spiel zwischen Light, dem im Internet und den Medien der Spitzname Kira (キラ) - in Anlehnung an das englische Wort "Killer"[1] - gegeben wurde, L sowie der japanischen und der internationalen Polizei. Während L versucht, die Identität und Tötungsmethode Kiras zu lüften, muss Light das Gesicht und den wahren Namen Ls herausfinden, um ihn in sein Death Note eintragen zu können.

L bemerkt, dass Kira Polizeiinformationen verwendet und lässt die Familien der japanischen Polizei der Kanto-Region von FBI Agenten ausspionieren. Als diese von Kira getötet werden, gerät Light durch das auffällige Verhalten des für die Yagami-Familie zuständigen Agenten in Ls Visier. L beschließt, sich Light mit einer offensichtlich falschen Identität unter dem Namen Ryuzaki zu zeigen. Diesem gelingt es mit Ls ausdrücklicher Genehmigung, in die Ermittlungen der Polizei in Kiras Fall einbezogen zu werden. Als Misa Amane, einem Popsternchen, das sich seit Kiras Mord an den Mördern ihrer Eltern in ihn verliebt hat, ebenfalls ein Death Note in die Hände fällt, versucht sie mit eigenen Morden und Medienbotschaften Kira auf sich aufmerksam zu machen. Dabei stellt sie sich allerdings weit weniger geschickt an, als Light es gerne hätte, weshalb er beschließt sie unter seine Kontrolle zu bringen.

Weil Misa den Handel mit ihrem Shinigami eingegangen ist, besitzt sie nun die Augen eines Todesgottes und kann, mit deren Hilfe, die Namen sowie die restliche Lebenszeit aller Menschen sehen. Light will sich ihre Gabe zu nutzen machen und verlangt von ihr, dass sie Ls wahren Namen in Erfahrung bringen solle um ihn dann anschließend zu beseitigen. Doch L bemerkt das Auftauchen des Zweiten Kira, wie er Misa betitelt, und Light bleibt nichts anderes übrig, als Misa und sich selbst durch die Aufgabe der Death Notes die Erinnerung daran zu nehmen, um der endgültigen Entdeckung durch L zu entgehen.

L ist dank seiner bisherigen Ermittlungen im Stande, die Identitäten "Kira" und "Zweiter Kira" in Verbindung mit Light und Misa zu setzen aber ihm ist es letztendlich nicht möglich, diese auch zu beweisen. Einerseits sind es die weitergeführten Morde während ihrer Gefangenschaft, andererseits ändert sich das Verhalten der beiden Verdächtigen maßgeblich, was ihre Schuld wieder in Frage stellt. So vermutet L, beide hätten ihre Identität als Kira verloren, weil Kira vielleicht nicht der ausführende Mensch, sondern eine übernatürliche Macht sei, die einen menschlichen Wirt benötigt. Die neuen Morde verlaufen nicht mehr nach dem Muster des Gerechtigkeitswahns, sondern nach dem Muster des Geizes. So kann Light, weiterhin von L verdächtigt, den neuen Kira verfolgen, bis er sein Death Note und somit seine Erinnerungen wiedererlangt.

Nach der Festnahme des neuen Kira, erkennt L die Identität Kiras endlich, aber es ist zu spät für ihn. Denn Light bringt Misas Todesgott Rem dazu, Ls Namen in das Death Note einzutragen, da Rem, aus Liebe, Misas Festnahme unbedingt vermeiden möchte. Die Polizei steht also weiter vor dem Rätsel um Kiras Identität, während Light die Führung der Ermittlungen übernimmt. Nun setzen Ls zerstrittene Nachfolger, Near und Mello, die Ermittlungen getrennt fort und schon bald fällt Nears Verdacht wieder auf Light.