도쿄를 덮친 대지진으로부터 10년, 평범한 중학생 이가라시 간타의 교실에 붉은 옷을 입은 정체불명의 남자가 나타나 반 친구들을 몰살한다. 홀로 살아남은 간타는 학살범이라는 누명을 쓰고 사형을 선고받은 뒤, 일본 유일의 완전 민영 교도소이자 놀이공원인 데드맨 원더랜드에 수감된다. 그곳은 죄수들이 관객 앞에서 목숨을 건 쇼를 벌이고, 그 대가로 얻은 포인트로 생명을 연장하는 잔혹한 세계다. 수상할 만큼 천진난만한 소녀 시로의 도움을 받으며 하루하루를 버티던 간타는 자신의 몸에 피를 무기로 다루는 기이한 능력이 깨어났음을 알게 된다. 친구들을 죽인 붉은 남자의 정체를 밝히기 위해, 간타는 교도소의 어두운 비밀 속으로 뛰어든다.