手執死亡筆記的天才「奇拿」，亦即是夜神月(藤原龍也飾)以協助逮捕「奇拿」為由，加入「奇拿」調查組織，正式與追緝他的天才偵探Ｌ(松山研一飾)來個正面大決戰。兩人以頭腦作賽，把這場殺人遊戲升級。誰知，人間又出現了另一本死亡筆記，今次「有幸」拾起此書的人是青春偶像彌海砂(戶田惠梨香飾)，而與「流克」持相反意見的死神「雷姆」以至第二、第三個「奇拿」亦紛紛出現，令這宗連環殺人事件更加錯綜複雜、撲朔迷離…… 今次後篇除了流克外，還會出現另兩個全CG的死神雷姆及杰拉斯，他們曾是彌海砂的死神，雷姆為了保護海砂，不惜跟「奇拿」作對，但亦因為「雷姆」的降世，出現了第二本死亡筆記，反而引發出三個「奇拿」殺人，究竟筆記上最後一個名字會是誰呢?後篇將會增強電影懸疑性及吸引性，將會有一個驚異的改動，原創連原著也沒有的結局。前篇中，香椎由宇飾演的「奇拿」女友、以及瀨戶朝香飾演的前FBI探員相繼陣亡。今次後篇則有兩個全新女角上陣：包括《小早川伸木之戀》片瀨那奈飾演的女主播高田清美，她被選為「奇拿」代言人，更是殺人事件的關鍵人物；而原創角色就有由上原櫻飾演的西山子，她是高田清美的同事。