夜神月設計除掉了女友和跟蹤自己的FBI的探員，趁機混進了調查本部，但是，L對他的懷疑並沒有結束，新一輪的智力遊戲繼續進行。月和L的頭腦對峙迎來了新的局面。藉著“幫助ICPO逮捕Killer”的理由，月潛入了調查本部。這樣月就和對月虎視眈眈的L直接面對面的交鋒了。但是，發生了月預想以外的事件，與死神硫克個性迥異的另一位死神雷姆也把自己的死亡筆記丟在了地球上，被一位崇拜Killer的小姑娘彌海砂撿到了。彌海砂主動和夜神月聯繫，答應協助他除掉L，條件是讓月做自己的男朋友。彌海砂用自己一半的生命作代價取得了夜神月所沒有的特殊能力“死神之眼”，這個能力可以直接看到對方的時候就能知道對方的真名，是對付L的最強武器，所以月同意了和小姑娘合作。但是就在彌海砂寫下L的真名前，聰明的L先發制人，將彌海砂作為基拉嫌疑犯關進了Killer對策室，知道同伴被監禁後，月也提出了將自己監禁的要求，但是一切都是在月的計算之中。夜神月為了救彌海砂，想到了一個絕妙的辦法--放棄死亡筆記所有權。同時，因為製作煽動性的跟蹤報道“Killer”事件而風頭大勁的櫻花電視臺發生了一連出人意料的事情，主播高田清美追蹤Killer的過程中發現了不為人知的秘密，隨即第三名Killer出現了。兩個死神，兩本“死亡筆記”，三個Killer，一切撲朔迷離。死亡筆記的規則被公佈於眾，兩個天才的頭腦鬥智也在一個一個預想之外的事件中展開。
