Der 26-jährige Ryohei Arisu führt ein stabiles, friedliches Leben als Schulberater und ist mit Yuzuha Usagi verheiratet, der Bergsteigerin, die er während seiner ersten schrecklichen Erfahrung im Borderland vor acht Jahren kennengelernt hat. Als er erfährt, dass Usagi in den Wehen liegt, eilt er nach Tokio, um an ihrer Seite zu sein. Während seiner Reise bricht ein plötzlicher, heftiger Regensturm über die Stadt herein, und Arisu wird von einem herabfallenden Werbeplakat getroffen und zerquetscht. Diese Nahtoderfahrung versetzt ihn sofort zurück in die verlassene, öde Version von Tokio, bekannt als das Borderland, eine läuternde Dimension, in der Menschen gezwungen sind, an tödlichen Spielen teilzunehmen, um zu überleben.

Arisu erwacht in den unheimlichen, leeren Straßen ohne klare Erinnerung daran, wie er dorthin gelangt ist, aber seine vergangenen Erfahrungen kehren schnell zurück. Bald findet er eine kleine Gruppe anderer Spieler, die sich in einem thematischen Gebäude versammelt haben, und erfährt, dass sie alle aufgrund desselben Unfalls dort sind. Ihr Spiel wird als Neun der Herzen angekündigt, mit dem Titel Erd-Invasion. Jeder Spieler erhält ein Telefon, das sechs LEBEN-Karten und eine TOD-Karte anzeigt. Um die simulierten Alien-Angriffe zu überleben, müssen die Teilnehmer nach Erhalt eines LEBEN-Signals einen Schutzraum aufsuchen. Die Spieler kooperieren zunächst, aber die Anzahl der verfügbaren Schutzräume nimmt jede Runde ab, was sie zu unmöglichen Entscheidungen zwingt, wer zurückgelassen wird, um zu sterben.

Die neue Besetzung der Charaktere umfasst einen berechnenden Arzt namens Masatsugu Kitou, einen unberechenbaren und gewalttätigen Mann namens Naomichi Taiga und einen verletzten Versicherungsangestellten namens Yuzuru Horikawa, der von seiner korrupten Vergangenheit verfolgt wird. Ebenfalls anwesend sind Yuzurus Tochter Himari und eine Frau namens Nanase Onoue. Im Verlauf des Spiels steigen die Spannungen und Verrat kommt ans Licht. Kitou schlägt kaltblütig vor, zu beurteilen, welche Leben es wert sind, gerettet zu werden, während Taigas gewalttätige Natur ausbricht. Yuzuru bietet an, die TOD-Karten aller zu übernehmen, in einem selbstlosen Versuch, die anderen zu retten, aber sein Plan scheitert aufgrund von Kitous geheimen Manipulationen. Himari entdeckt schließlich, dass Kitou betrogen und die Verletzung ihres Vaters verursacht hat, und rächt sich, indem sie ihre TOD-Karte gegen ihn einsetzt.

Arisu nutzt seine Erfahrung und seinen taktischen Verstand, um Kitous Strategie aufzudecken: Er hatte das Telefon einer Leichenattrappe benutzt, um Risiken zu vermeiden. Enttarnt, ist Kitou gezwungen, zu kooperieren. Arisu entwickelt einen finalen Plan, um alle TOD-Karten auf das Telefon der Attrappe umzuleiten und die LEBEN-Karten unter den überlebenden Spielern auszutauschen. Die Strategie gelingt und das Spiel wird abgeschlossen. Die Überlebenden erwachen in einem Krankenhaus in der realen Welt, nachdem sie ihre Nahtoderfahrung überlebt haben. Arisu eilt zur Entbindungsstation und kommt gerade rechtzeitig an, um sich mit Usagi zu vereinen, während sie ihre Tochter zur Welt bringt, und lässt damit seine zweite und letzte Reise ins Borderland endgültig hinter sich.