Después de que una serie de misteriosas desapariciones comienzan a plagar un tren, los múltiples intentos del Cuerpo de Cazadores de Demonios para remediar el problema resultan infructuosos. Para evitar más bajas, el Pilar de las Llamas, Kyoujuro Rengoku, se encarga de eliminar la amenaza. Lo acompañan algunos de los miembros de la sangre nueva más prometedores del Cuerpo: Tanjiro Kamado, Zenitsu Agatsuma e Inosuke Hashibira, quienes esperan presenciar de primera mano las ardientes hazañas de este modelo de cazador de demonios. Sin que ellos lo supieran, las fuerzas demoníacas responsables de las desapariciones ya han puesto en marcha su siniestro plan. Bajo esta presencia demoníaca, el grupo debe reunir cada gramo de su fuerza de voluntad y desenvainar sus espadas para salvar a los doscientos pasajeros a bordo. Así, Kimetsu no Yaiba: Mugen Ressha-hen se adentra en los rincones más profundos de la mente de Tanjiro, poniendo a prueba su determinación y compromiso con el deber.

"Jamás podrás vencerme". Kensei Maeshima era un partinador artístico que abandonó su carrera cuando escuchó esas palabras de boca de Reo Shinozaki, su gran rival. Ahora, años después, Maeshima ya es estudiante de preparatoria y usa su talento físico para ayudar a otros clubes con sus actividades, aunque nunca se compromete con ninguno para dedicarse a él. Un día ve una conferencia de prensa en la que ve que Shinozaki anuncia que abandona el patinaje artístico en solitario para dedicarse al skate-leading, patinaje competitivo por equipos. Tras eso conoce a Hayato Sasugai, quien conoce el pasado de Maeshima como patinador y quien le invita a unirse al mundo del skate-leading con una frase sencilla pero contundente: "Te necesito". En el skate-leading se enfrentan equipos de cinco patinadores cada uno que deben mostrar sus capacidades técnicas y artísticas ante un sistema automático de puntuaciones por cámaras y nueve jueces. Cada equipo tiene tres posiciones: un líder que se centra en los saltos y combinaciones, dos aleros que se encargan de los giros y alzamientos y dos guardias que hacen de apoyo y soporte.

El anime se centra en Reki, una estudiante de segundo año de secundaria a quien le encanta andar en patineta. Un día, el se ve atrapado en “S”, una peligrosa carrera de patinetas sin reglas que se realiza en mina abandonada. Langa, quien ha regresado a Japón tras vivir algún tiempo en Canadá y que nunca antes había patinado en patineta, también se envuelve en “S” junto con Reki. La trama nos presentará a distintos tipos de concursantes de estas carreras que van desde los novatos, los que juegan sucio, ¡y hasta patinadores con inteligencia artificial!

Aunque admirada en la escuela por su amabilidad y destreza académica, la estudiante de preparatoria Kyouko Hori ha estado escondiendo otro lado de ella. Con sus padres a menudo fuera de casa debido al trabajo, Hori tiene que cuidar de su hermano menor y hacer las tareas del hogar, sin tener tiempo para socializar fuera de la escuela. Mientras tanto, Izumi Miyamura es visto como un inquietante otaku que usa anteojos. Sin embargo, en realidad es una persona amable e inepta para estudiar. Además, tiene nueve piercings escondidos detrás de su largo cabello, y un tatuaje a lo largo de su espalda y hombro izquierdo. Por pura casualidad, Hori y Miyamura se cruzan fuera de la escuela, ninguno luciendo como el otro lo esperaría. Estos polos aparentemente opuestos se convierten en amigos, compartiendo un lado que nunca le han mostrado a nadie.