該作的遊戲類型和前作《死亡筆記 殺人遊戲》相同,為推理類遊戲。戰鬥的舞臺是遍布陷阱的巷戰。最新作是以巨大的都市為舞臺的追擊遊戲。 追擊殺手的一方以捕獲殺手為目標,而被追的一方則要想辦法逃脫或者將對手全部擊敗。
死神流克因厭倦了死神界的生活,而將一本死亡筆記丟棄在人間。同樣厭倦人間生活的高中生夜神月在拾到死亡筆記後,因試驗對象死去以及遇上死神流克而相信死亡筆記是真的,決心以筆記的力量鏟除罪犯,建立一個沒有犯罪的世界,並成為新世界的神。而後以「奇拿」的身份製裁罪犯,造成大量罪犯不分國籍死於心臟麻痹,成了ICPO會上議題。神秘名偵探L斷言這是大量殺人事件,宣布已開始著手調查,要求ICPO協助,並在日本與警察成立調查總部。在L調查下,確定奇拿就住在關東並向其發出挑戰。受到L的挑戰,夜神月認為L將會成為他創造新世界路上的絆腳石,而接受其挑戰並與之展開對決。
L:維美斯之家出身,擁有世界三大偵探所有稱號。因奇拿事件,而首次露面。通過調查確定奇拿身處日本關東,用假名與奇拿嫌疑犯之一的夜神月入讀同一所大學,並邀請他加入日本調查總部協助調查。與夜神月共同調查四葉奇拿時,發現死亡筆記和死神的存在。因夜神月指示彌海砂代替四葉奇拿製裁罪犯,而被為幫助彌海砂的雷姆殺害(死因心臟麻痹),但最後證明了月是奇拿的推理是正確的。
夜神月:私立大國學園高中三年級學生。拾到死亡筆記後,以「奇拿」的身份殺害罪犯,夢想創造沒有犯罪的世界。因造成大量罪犯死亡,而引起偵探L的調查,成為奇拿嫌疑犯之一,並被邀請加入日本調查總部。利用深愛自己的彌海砂,在四葉奇拿事件結束後指示海砂再次進行殺害罪犯的危險行為,迫使希望幫助海砂的雷姆殺害L,而與L的對決中勝出,代替其成為第二代L。
流克:由於忍受不了死神界的無聊,便把死亡筆記遺落在人間。對人類沒有任何特別感情,所以對依附的人類夜神月的犯罪活動也只是旁觀,享受事態發展。