Après le grand tremblement de terre qui a eu lieu à Tokyo il y a 10 ans, Deadman Wonderland, prison publique sous forme de parc d'attractions, est construite pour faire revivre la ville. Ganta, jeune garçon de 4ème, est accusé à tort du meurtre de toute sa classe, perpétré en réalité par un mystérieux "homme rouge sang", ayant un pouvoir étrange. Il est donc condamné et envoyé dans cette prison, où les prisonniers se battent avec acharnement pour survivre. Ganta va alors y découvrir des choses encore plus étranges et horribles...
