Der 14-jährige Ganta Igarashi ist ein ganz normaler Jugendlicher, bis zu dem Tag, als ein mysteriöser roter Mann seine ganze Klasse massakriert. Ganta, der als Einziger überlebt, wird für den Mord an seinen Schulkameraden verantwortlich gemacht. Er wird zum Tode verurteilt und in das Deadman Wonderland gebracht; ein bizarres Gefängnis, das kaum ein Häftling lebend verlässt.

Ganta lernt im Gefängnis Takami Yoh kennen, der ihn über die Strukturen der Anstalt aufklärt. Um im Deadman Wonderland zu überleben, braucht man Candy, eine Art Gegengift, das man nur in gefährlichen Kämpfen wie der "Dog Race Show" gewinnen kann. Ganta meldet sich zu dieser Show an und erkennt, was für eine Hölle dieses Gefängnis ist.

Es kommt zu einem erneuten Aufeinandertreffen zwischen Ganta und dem roten Mann. Ganta erfährt, dass der rote Mann sich im G-Block des Gefängnisses aufhält und versucht mit Shiro, einem sonderbaren Mädchen mit langen weißen Haaren, sich dort hinzubegeben.

Es kommt zu einer Konfrontation zwischen Ganta und Senji Kiyomasa, von dem Ganta glaubt, dass er der rote Mann sei. Er erkennt nicht nur, dass dieser nicht der rote Mann ist, sondern auch, dass Senji ein sogenannter "Deadman" ist, ein Häftling mit unglaublichen Kräften. Und auch in Ganta wohnen unglaubliche Kräfte.

Ganta und Senji müssen gegeneinander im Carnival Corpse antreten, einem Kampf, den nur einer der beiden überleben kann. Ganta lernt seine Kräfte kennen und muss nach dem Kampf Erschauderliches miterleben.

Ganta lernt im Gefängnis Minatsuki Takami kennen, die inhaftiert ist, da sie ihren gewalttätigen Vater umgebracht hat. Er will ihr zur Flucht aus dem Deadman Wonderland verhelfen, doch da enthüllt sie ihr wahres Gesicht.