In einer zeitgenössischen japanischen Stadt, in der das Justizsystem als unvollkommen empfunden wird, entdeckt ein College-Student namens Light Yagami ein übernatürliches schwarzes Notizbuch, das Death Note, das von einem gelangweilten Shinigami (Todesgott) namens Ryuk fallen gelassen wurde. Die Regeln des Notizbuchs besagen, dass der Schreiber eine Person töten kann, indem er ihren Namen niederschreibt und dabei ihr Gesicht vorstellt. Im Gegensatz zum genialen Wunderkind des originalen Mangas wird dieser Light als durchschnittlicher Universitätsstudent dargestellt, der einen Nebenjob ausübt und nach seiner ersten Nutzung des Notizbuchs zunächst mit Entsetzen und Schuldgefühlen reagiert. Bald jedoch beschließt er, seine Macht einzusetzen, um die Welt von Verbrechern zu befreien, und wird so zum Vigilanten, der der Öffentlichkeit als Kira bekannt ist.

Während die unerklärlichen Tode von Kriminellen weltweit zunehmen, wenden sich die Behörden an den rätselhaften und weltberühmten Detektiv L, der hier mit einem deutlich konventionelleren und attraktiveren Aussehen als in früheren Adaptionen dargestellt wird, obwohl er ständig aus Energydrink-Beuteln trinkt, anstatt Süßigkeiten zu essen. L schließt schnell, dass Kira ein Student in der Kanto-Region Japans ist, und beginnt einen psychologischen Hochrisiko-Kampf mit Light. Die Serie führt die Nachfolger Near und Mello viel früher ein als die Originalgeschichte, wobei Near regelmäßigen Kontakt mit L hat und eine Version von Mello als von Near getragene und gesprochene Puppe existiert, was der Untersuchung eine einzigartige psychologische Ebene hinzufügt.

Das Katz-und-Maus-Spiel eskaliert, als Light der japanischen Polizei-Sondereinheit beitritt, die Kira untersucht, und so in unmittelbare Nähe zu L gerät. Eine wesentliche Abweichung erfolgt mit der Einführung von Misa Amane, die hier als populäre Pop-Ikone dargestellt wird, die eine hingebungsvolle Anhängerin von Kira wird. Ihre Dynamik mit Light ist verändert; Light besucht tatsächlich ihre Konzerte und nutzt das Death Note, um den Mörder ihrer Eltern zu töten, was ihre Beziehung gegenseitiger macht als in anderen Versionen. Als Misa von Ryuk die Shinigami-Augen erhält, die es ihr ermöglichen, nur mit Kenntnis eines Gesichts zu töten, erkennt sie Light als Kira und verschreibt sich seiner Sache. Die Handlung verwebt originale Charaktere und Nebenhandlungen, wie etwa Lights Mutter, die vor Beginn der Serie verstorben ist und so seine Familiendynamik prägt, sowie den Staatsanwalt Teru Mikami, der früh auftritt, um Misas Rechtsfälle zu bearbeiten.

Die Erzählung gipfelt in einer angespannten Konfrontation zwischen Light, L und Near. Das Drama erweitert die intellektuelle Rivalität und zwingt Light, seine Strategien gegen zwei formidable Gegner aus dem Wammy's House anzupassen. In den letzten Episoden spitzen sich die komplexen Pläne zur Enttarnung Kiras zu und führen zu einer Lösung, die das klassische Ende des Franchises neu definiert. Nach dem Abschluss der 11-teiligen Serie wurde die Geschichte im Sequel-Film Death Note: Light Up the NEW World fortgesetzt, dem eine dreiteilige Web-Serie mit dem Titel Death Note: New Generation vorausging, die die Lücke zwischen Drama und Film schließt und sich auf neue Charaktere konzentriert, die eine Welt nach Kira untersuchen. Eine separate Live-Action-Serienadaption der Macher von Stranger Things wurde ebenfalls für Netflix angekündigt, was das anhaltende westliche Interesse an dem Stoff verdeutlicht.