Dix ans après le grand tremblement de terre de Tokyo, la prison « Deadman Wonderland » est devenue un site touristique qui permet de récolter des fonds pour reconstruire la ville. Les spectateurs assistent avec enthousiasme à des épreuves mortelles où les prisonniers s¹affrontent pour obtenir quelques jours de vie supplémentaires. Ganta et ses amis vont bientôt se rendre en voyage de classe dans cette prison. Mais un homme en rouge les attaque ! Ganta est le seul survivant. Accusé à tort d¹avoir tué tous ses amis il est condamné à mort et incarcéré à « Deadman Wonderland ».
Avec l'aide de Shiro, une jeune fille très étrange rencontrée dans la prison, il va tenter de rester en vie. Mais les règles sont dures et Ganta doit réussir à prouver son innocence.
Après son combat avec l’homme en rouge, Ganta se remet de ses blessures. Il découvre par la suite que l’homme en rouge se trouve dans le secteur G et décide de s’y rendre pour venger ses amis avec l’aide des détenus Yô et Shiro. De son côté, la redoutable surveillante de cellules, Makina, fait appel au robot « Necro Macro » afin de capturer Ganta dont on dit qu’il possède une puissance extraordinaire...
