Una serie de misteriosas desapariciones en un tren ha llamado la atención del Cuerpo Demon Slayer , y han enviado a uno de sus mejores para exterminar a lo que sólo puede ser un demonio responsable. Sin embargo, el plan para abordar el tren Mugen se ve retrasado por un demonio menor que está aterrorizando a los mecánicos y apuntando a una amable mujer anciana y su nieta. Kyoujurou Rengoku, el Pilar de Llama, debe eliminar la amenaza antes de abordar el tren. Enviados a ayudar al Pilar, Tanjirou Kamado, Inosuke Hashibira, e Zenitsu Agatsuma entran en el tren preparados para luchar. Pero su monstruoso objetivo ya tiene un plan tortuoso reservado para ellos y los doscientos pasajeros: profundizando en su conciencia, el demonio pretende borrar a todos en una impresionante demostración del poder de las Doce Lunas Demonio.
Mugen Ressha-hen adapta los capítulos 54 a 66 del manga. El primer episodio es original del anime.