在上一部中，夜神月（藤原龙也 饰）设计除掉了自己的女友和负责跟踪他的FBI探员，并借机进入基拉事件调查本部。然而，L（松山健一 饰）始终没有放弃对他的怀疑，一场新的智力较量就此展开。
与死神硫克性格截然不同的死神雷姆，将另一本“死亡笔记”带到了人间。极度崇拜“基拉”的少女弥海砂（户田惠梨香 饰）成为这本笔记的持有者，并以牺牲一半寿命为代价，获得了夜神月不具备的死神之眼。她主动与月取得联系，提出协助他除掉L，条件是月必须成为自己的男朋友。察觉到危险的L抢先出手，将弥海砂关进基拉对策室。为了救出弥海砂，也为了保护自己，夜神月不得不想出一个近乎完美的计策。
与此同时，因持续追踪报道“基拉”事件而备受关注的樱花电视台，也接连发生了出人意料的变故。主播高田清美（片濑那奈 饰）在追查基拉的过程中，发现了一个不为人知的秘密，随之而来的，是第三名基拉的出现。
两个死神、两本“死亡笔记”、三个基拉，让整个事件变得更加扑朔迷离。面对两个几乎算无遗策的天才，究竟谁能率先看穿真相？“死亡笔记”上最后留下的名字，又会是谁？
