Após a conclusão do treinamento na Mansão Borboleta, Tanjirou Kamado, Nezuko, Zenitsu e Inosuke recebem uma nova missão: investigar o desaparecimento de dezenas de passageiros a bordo do misterioso Trem Infinito. Para essa tarefa, o grupo une forças com o Hashira das Chamas, Kyoujurou Rengoku, um dos espadachins mais habilidosos da corporação.

O que parecia ser uma investigação comum torna-se um pesadelo quando descobrem que o trem foi tomado por um demônio capaz de manipular sonhos. Enquanto tentam proteger os duzentos passageiros, os jovens caçadores precisam enfrentar seus desejos mais profundos e o poder avassalador de um dos Doze Kizuki, em uma batalha que testará o limite de sua determinação e coragem.