Deadman Wonderland menceritakan tentang Pembunuhan masal terjadi di salah satu kelas di SMP Nagano. Ke-29 siswa/i dikelas dibantai secara sadis. Namun, ada satu orang yang selamat. Bocah lelaki berusia 14 tahun, bernama Igarashi Ganta. Akan tetapi, ia dituduh sebagai pelaku yang telah melakukan hal itu. Dan divonis dengan hukuman mati, serta dikirimkan ke penjara sekaligus taman wisata, Deadman Wonderland.
Disana ia bertemu dengan Shiro, seorang gadis kecil misterius. Hari-hari bak neraka pun ia terus lalui  di Deadman Wonderland.