Nội dung phim Cuốn Sổ Tử Thần:

Yagami Raito, một học sinh cấp III có trí tuệ xuất chúng nhưng luôn cảm thấy chán nản với cuộc sống quanh mình đã vô tình tìm thấy "Death Note", một cuốn sổ màu đen bí ấn có thể giết chết bất kì ai miễn là người sử dụng biết tên và khuôn mặt của đối tượng. Sau khi đã xác minh chức năng của cuốn sổ, Raito bắt đầu cân nhắc những việc mà cuốn sổ có thể làm và bắt đầu kế hoạch tạo ra một thế giới lý tưởng không có tội ác. Ban đầu, cậu chỉ dùng cuốn sổ để giết chết những tên tội phạm trong Nhật Bản, nhưng sau này liền dần nhắm đến những tên tội phạm quốc tế. Năm ngày sau khi Raito phát hiện ra cuốn sổ, một "Shinigami" tên Ryuk (nhân vật được lấy cảm hứng từ thần chết Nhật Bản và là chủ nhân cũ của cuốn sổ) đã xuống trần gian để ghé thăm Raito. Với khả năng nhìn thấy bất cứ ai chạm tay vào Death Note, Ryuk tiết lộ rằng ông đã đánh rơi cuốn sổ xuống nhân giới vì buồn chán và thấy thích thú với những việc làm của Raito.

Trong lúc nhiều kẻ bị kết án và các tội phạm trên toàn thế giới bắt đầu chết bởi những vụ tai nạn lạ lùng và những cơn đau tim không thể giải thích, giới truyền thông toàn cầu bắt đầu tin rằng có một kẻ chủ mưu chịu trách nhiệm cho những vụ ám sát bí ẩn kia và gán y với cái tên "Kira" (từ tiếng Anh "killer" chuyển ngữ sang tiếng Nhật, có nghĩa là sát nhân). Kira bắt đầu được công chúng và các cơ quan thực thi pháp luật yêu quý nhưng cũng sợ hãi không kém. Với hy vọng tóm được Kira, Interpol (Tổ chức Cảnh sát Hình sự Quốc tế) yêu cầu sự trợ giúp từ một vị thám tử bí ẩn từng phá nhiều vụ án khắp thế giới được họ kính nể - L. Sau khi suy luận ra rằng Kira đang ở Nhật Bản, L xuất hiện trên truyền hình và biết được vị trí của Raito/Kira là ở vùng Kanto, Nhật Bản sau khi lừa cậu giết chết một tên tội phạm bị đưa ra làm mồi nhử. Uất ức vì bị bẽ mặt, Raito coi vị thám tử như một vật cản trở kế hoạch của mình và thề sẽ lấy mạng L. L nhanh chóng nhận ra Kira có sự hiểu biết tường tận về việc điều tra của cảnh sát Nhật Bản mà dẫn đầu là ông Yagami Soichiro, bố của Raito. Nghi ngờ rằng Kira có thể là người nhà của một trong số các thành viên thuộc tổ điều tra, L phái đến một đội đặc vụ FBI để theo dõi gia đình của những người có liên quan đến cuộc điều tra. Tuy nhiên, Raito đã nhanh hơn một bước và dùng cuốn sổ giết chết tất cả bọn họ. Dù vậy, L vẫn kịp gom đủ dấu vết để chỉ rõ Raito là thủ phạm cuối cùng. Trong khoảng thời gian này, Raito tốt nghiệp từ trung học phổ thông lên đại học. Sau đó, L đã kết nạp Raito vào Tổ điều tra Kira khi cả hai bên đều có mục đích dò hỏi thông tin quan trọng của nhau.

Vào lúc này, một nữ diễn viên kiêm người mẫu nổi tiếng tên là Amane Misa nhặt được cuốn Death Note thứ hai từ một Shinigami khác tên là Rem. Misa đã thỏa thuận với Rem để đổi lấy con mắt của Shinigami, giúp cô dễ dàng giết người khi có thể biết được tên và tuổi thọ của bất kì ai chỉ bằng việc nhìn vào mặt họ, nhưng cái giá phải trả là nửa tuổi thọ của cô. Misa tiến hành nhiều vụ giết người và gửi những cuộn băng ghi âm dưới cái tên Kira cho cảnh sát với mục đích lấy được sự chú ý của Kira thật. Sau một lần ngồi theo dõi, cô đã biết được danh tính của Kira thật là Raito khi không thể thấy được tuổi thọ của cậu. Cô yêu Raito một cách say đắm và cầu xin cậu làm bạn trai của mình. Mặc dù không hề yêu Misa, Raito vẫn đồng ý với mục đích là dùng con mắt của cô để tìm ra tên thật của L. Tuy nhiên trước khi cô có thể thực hiện việc đó, L đã suy luận ra Misa nhiều khả năng là Kira thứ hai và đã bắt về để giam lỏng cô. Vì yêu mến Misa, Rem dọa sẽ giết Raito nếu cậu không tìm cách cứu cô. Raito liền dựng lên một kế hoạch tinh vi, trong đó cậu và Misa sẽ tạm thời bị mất hết tất cả kí ức về Death Note, còn Rem đưa cuốn Death Note cho một người khác là Higuchi Kyosuke, người đứng đầu Tập đoàn Yotsuba. Do không còn chút kí ức gì về Death Note, Raito toàn tâm toàn ý tham gia cuộc điều tra Kira. Raito và L cùng nhau lật tẩy danh tính của Higuchi và bắt giữ y, đồng thời phát hiện ra sự tồn tại của Death Note và Shinigami. Khi chạm tay vào Death Note, Raito và Misa lập tức lấy lại kí ức của mình. Raito sau đó đã nhanh chóng thủ tiêu Higuchi bằng cách ghi tên y lên một mẩu giấy bị xé ra từ cuốn Death Note đã được cậu giấu trong đồng hồ từ trước đó. Tuy nhiên, tình thế thay đổi buộc Rem phải giết L để cứu Misa khi cậu nghi ngờ cô. Vì nếu một Shinigami cứu sống con người sẽ phải chết nên Rem cũng đã tan biến sau khi viết tên L vào sổ. Sau khi L chết, Tổ điều tra đồng ý che giấu cái chết của cậu và chỉ định Raito là người kế thừa cái tên của L. Do đó, cuộc điều tra bị trì hoãn và mọi thứ liền nằm trong tầm kiểm soát của Raito.

Bốn năm sau, tỉ lệ tội phạm sụt giảm mạnh và những giáo phái tôn thờ Kira ngày càng đông. Lúc này, hai cậu thanh niên trẻ tuổi, thông minh và là người kế nhiệm thực sự của L - Near và Mello lộ diện. Cả hai đều biết rằng L thật đã chết, do đó họ coi kẻ đang nắm giữ cái tên L hiện tại chính là thủ phạm cuối cùng. Mello cùng với băng đảng mafia đã bắt cóc em gái của Raito, dẫn đến cái chết của ông Soichiro trong lúc làm nhiệm vụ tóm gọn băng mafia và đặc biệt là Mello. Khi mọi nghi ngờ một lần nữa lại đổ dồn về phía Misa, Raito chuyển cuốn Death Note của Misa cho một người ủng hộ trung thành với Kira là Mikami Teru. Cậu cũng chỉ định một phát thanh viên nổi tiếng, Takada Kiyomi làm phát ngôn viên của Kira. Nhận ra Takada có liên hệ với Kira, Mello liền bắt cóc cô. Takada giết Mello bằng cách ghi tên cậu vào một trang giấy dứt ra từ cuốn Death Note nhưng sau đó lại bị Raito thủ tiêu để bịt đầu mối. Near lúc này nhanh chóng suy luận ra mối liên hệ giữa Mikami và Kira, đồng thời sắp xếp một buổi gặp mặt giữa Raito và Tổ đặc nhiệm điều tra Kira. Raito nắm lấy cơ hội để nhờ Mikami sát hại Near cùng các thành viên của Tổ đặc nhiệm thay mình. Tuy nhiên, cuốn Death Note của Mikami lại không hoạt động do trước đó, Near đã thay thế cuốn Death Note thật của Mikami bằng một bản sao giả. Mọi người nhìn vào những cái tên mà Mikami viết trong cuốn sổ nhưng không thấy tên của Light, vì vậy họ luận được rằng Raito chính là Kira. Khi Raito định viết tên Near vào mảnh giấy Death Note giấu trong đồng hồ, cậu đã bị bắn và phải chạy trốn, trong khi bị thương nặng. Sau khi nhận ra Raito sẽ phải dành phần đời còn lại của mình sau song sắt, Ryuk đã viết tên Raito vào cuốn Death Note của mình giống như ông từng hứa lúc mới gặp cậu.