故事发生在一个大型虚拟世界“OZ”成为主流的世界，有超过十亿人使用、并在那个虚拟世界中有分身角色，而擅长数学的男主角小矶健二则是OZ的低阶管理员。暑假期间、健二所暗恋的美女学姐、本作的女主角篠原夏希的曾祖母阵内荣即将过九十岁大寿，由于夏希答应了曾祖母要找到一名值得信赖的男朋友，便找健二帮忙冒充男友。

在筹备寿宴的前夕，健二在自己手机上收到一封藏有密码的电子邮件，他出于好奇便利用自己的数学天分解开代码，并且毫不怀疑地将结果回传到寄件人手中，随后OZ发生了一起网络入侵案件，而解开密码的健二意外成为网络罪犯。

由于OZ遭到入侵，全世界的电子系统大乱，GPS无法使用、基础设施遭到破坏、交通堵塞严重、消防和医疗通讯管道崩溃，过度依赖OZ的人们一筹莫展。在此时、没有在使用OZ的曾祖母阵内荣得知这个状况后，认为日本正处于战争状态，便一一打电话联系自己的亲属和她于过去所认识、且在社会中有着重要地位的人物，尝试激励他们对于这次混乱情况作出紧急因应。因为曾祖母的生理监控系统也依赖于OZ，于是在OZ陷入混乱后系统无法正常通讯下，次日凌晨曾祖母便因为心绞痛发作却无法即时服药而辞世。而被当作犯人的健二也追查出犯人“Love Machine”的目标和意图，根据叔公阵内侘助的提议，提出利用“Love Machine”贪玩特性以花札赌博，以家族全部“OZ”账号来赌回被盗取的“OZ”账号，虽然曾一度失误而输掉大量赌本，但全世界的OZ使用者受到了号召，纷纷贡献自己账号作为继续下注的赌本，最后夏希以纯熟的玩法夺回了几乎全部被盗账号。

“Love Machine”在不甘心之下，控制了一个返回式卫星的“OZ”控制账号试图让人造卫星坠落阵内家作为报复，结果健二利用自己的数学能力修改卫星GPS参数以修改着落点使其偏轨远离阵内家，而“Love Machine”控制的主账号也被挫败摧毁。轨道偏离的卫星最终坠落在阵内祖宅旁，砸出一个温泉眼，而家族按照曾祖母的遗愿召开了一场冥诞与追思会，已经爱上健二的夏希也在最后给了健二脸颊之吻。

“谜”所指的就是谜团，在充满恶意（小至恶作剧，大至恨意）的谜团（谋杀事件）解开之时，会释放出大量的能量。

本书的主角——魔界的变种生物食脑奈罗，就是专门吃“谜”为生的魔界异种生物，在吃完了魔界的“谜”之后，来到人间寻找最极致的“谜”，而魔界的“瘴气”若是魔人的氧气，而“谜”就是魔人的粮食。刚到人间时遇到了因为父亲遭到杀害，而失魂落魄的女主角弥子，于是便露出真面目强迫弥子当她的代理人。之后，借着弥子的手顺利的解开了数个事件。凭着奈罗对于“谜”的敏锐感觉，弥子成为了著名的大侦探，谜虽然是由奈罗解开（吃掉）的，但是、用手指出犯人并且说出“犯人就是你！”的却是弥子，之后两个人便成立了一间侦探事务所，共同寻找极致的“谜”。

本作具有鲜明的人物性格、精妙的讽刺与黑色幽默、抽象画般怪异的构图和高度的独创性，是少年JUMP里独树一格的怪作，也因此在2004年获得获得Jump十二杰新人漫画赏。尤其当犯人被揪出来之时、犯人的“变脸”可以说是本作的代表特征。本作并不以本格派试着创造出一个又一个的精密陷阱算计以及犯案手法为主，也不特意铺陈凶手之所以形成犯案动机的经过，而是塑造了接近心理病态的犯案动机。另外，别于其他侦探漫画、主角走到哪里就死到哪里的模式，本作反其道而行，不是让事件找上他们，而是他们寻找事件。在本作中的各大事件并不会看到相似且公式化的犯罪内容和动机。

此外、在本作中使用了如潘洛斯三角、魔鬼叉子等含有视觉假象的图形做为封面或背景。

每集列表

天才高中生夜神月发现了“死亡笔记”，只要将某人名字写在这本笔记本上，该人就会死。在用笔记本进行实验后，月与笔记本的前主人死神流愚相遇。流愚因为无聊而将笔记本带到人间，而月告诉流愚，他将透过杀死罪犯来创造没有犯罪者的“新世界”，而这项连续杀人的行为也让他得到“基拉”的外号。

基拉的杀戮引起国际刑警组织和世界最强侦探L的注意，L指使囚犯透过仅在日本关东地区播放的节目宣告自己是L，并且即将缉拿基拉，同时宣称这是全球直播节目。在月中计杀死了该囚犯后，L得以锁定基拉位在关东。之后，L派出FBI探员追查基拉，但都遭夜神月杀害。夜神月升上大学后开始与L正面接触并多次交锋。另一方面，著名偶像弥海砂从死神雷姆手中取得死亡笔记，成为“第二基拉”，海砂发现月是第一个基拉后决定协助他，但她的疏忽导致L得以找到足够的证据。在L逮捕海砂后，月展开一个复杂的计划，他为了救海砂而自愿让L拘禁自己，并在数日后放弃笔记本所有权，失去了与笔记本相关的记忆。

在拘禁期间出现了第三个基拉，由于月和海砂皆不可能在拘禁期间杀人，因此两人被释放。L和月联手追查第三基拉，发现他是四叶集团的火口。月从火口手中拿到笔记本后，取回自己身为基拉的记忆并下手杀死火口。同时月还设局让海砂处于可能被L逮捕的危险中，逼得爱上海砂的雷姆不得不杀死L来保护海砂，由于刻意杀人来延长他人寿命违反死神规定，雷姆因而身亡。在L死后，月继续他创造新世界的计划，同时扮演着第二任“L”。

四年后，基拉得到公众的支持，而两位继承L的少年也出现了：与美国政府搭上线的尼亚，以及勾结黑手党的梅罗。梅罗用一连串的犯罪手段试图接近基拉，他的计划导致夜神月之父、担任基拉搜查本部负责人的夜神总一郎死亡。而尼亚在调查之后怀疑现任的L就是基拉，他逼得夜神月不得不让海砂暂时放弃笔记本。夜神月透过电视台主播高田清美联络上自己的支持者魅上照，让他担任基拉。梅罗发现高田与夜神月有连系后便绑架高田，高田杀死梅罗，而夜神月杀死了高田。这起绑架让魅上露出破绽，进而使尼亚发现魅上与月的连系，并得出月就是基拉的结论。尼亚揭穿月是基拉的真相，但月仍企图杀死尼亚，搜查本部成员之一的松田朝月开枪，受伤的月哀求流愚杀死知道自己身份的人，但流愚认为月大势已去且无法再取悦自己，便用笔记本杀死了月。

基拉死后一年犯罪率慢慢攀升到以往的高度，世间开始有人组织怀念基拉的团体，弥海砂在得知月的死讯后选在隔年情人节自杀身亡。