Este resumo conterá [SPOILERS].
A estória gira em torno de Light Yagami, um gênio - considerado o melhor aluno do Japão - em seu último ano do ensino médio. Em um dia de aula, aparentemente normal, ao olhar pela janela, Light vê um objeto que se assemelha a um caderno do lado de fora do prédio da escola. O caderno, intitulado Death Note foi "perdido" pelo shinigami Ryuk. Ao pegar o caderno e ler as informações escritas em inglês, Light pensa que é uma brincadeira, mas tão bem trabalhada que tenta testar, curiosamente, se algo realmente acontece. O caderno possui um poder sobrenatural de matar humanos que tiverem o nome escrito e o rosto em mente. Atestando a capacidade do caderno, Light Yagami começa seu julgamento contra criminosos para criar um novo mundo e se tornar um Deus, conhecido como Kira. No entanto, com assassinatos em massa acontecendo, as policias de todo o mundo tentam encontrar o quê ou quem causa essas mortes, recorrendo ao maior detetive do mundo: L.
L é um detetive que ninguém conhece o verdadeiro nome, aparência e paradeiro, mas pode ser contatado por Watari, seu porta-voz. Já estando à parte do caso, L. Lawliet (L), com uma pequeníssima ajuda da polícia japonesa - onde Soichiro Yagami, pai de Light, trabalha - começa uma batalha intelectual e psicológica contra Kira. E quem for descoberto primeiro... morrerá.
Com o decorrer do enredo, L se revela a Light e o intua a ser Kira. A partir disso, se enfrentam pessoalmente através de atuações, charadas, partida de tênis, provocações, etc. Até que Light entra no caso Kira, para provar sua inocência.
O que Light não sabia, era da existência de outro Death Note na Terra. O detentor era Misa Amane, conhecida como Segundo Kira. Ela é grata a Kira por ter vingado a morte de seus pais. E ao conhecer Light, fica completamente apaixonada, se tornando uma de seus fiéis seguidores. Como Light, ela tem um shinigami que a segue, chamada Nemu. Diferente de Ryuk, Nemu amava a humana Misa Amane e por isso foi manipulada por Light.
Depois de algumas semanas, Misa é presa acusada de ser o Segundo Kira. Light então cria uma situação que poderia livrá-la, e ele também, de serem Kira. Eles abdicam a posse do caderno e perdem a memória de tudo relacionado ao Death Note. Mas como parte do plano, Nemu dá o caderno a outra pessoa para ser um chamariz e logo ser pego.
O plano dá certo e Light recuperá sua memória, mata o falso Kira e usando Nemu, a shinigami mata L. Light sucede o papel de L e enquanto age nas sombras como Kira, investiga os assassinatos como o maior detetive do mundo.
Anos depois, Kira enfrenta Mello e Near, sucessores de L. Mello possui apoio de mafiosos e Near de um força tarefa, a SPK, criada pelo governo americano para capturar Kira. Ao final, Light é desmascarado por Near, com ajuda de Mello. Porém, morto por Ryuk, que desde o começo disse que escreveria o nome de Light em seu Death Note.