Il y a dix ans, un grand tremblement de Terre a ravagé la ville de Tokyo, faisant des milliers de victimes. Depuis, la vie a repris son cours, mais une gigantesque prison a émergé au centre des ruines, la fameuse "Deadman Wonderland", et des spectacles y sont organisés pour récolter des fonds destinés à reconstruire la ville. Les jeux du cirque nouvelle génération pourrait-on dire, mais personne ne trouve rien à dire. Bref, ce site ô combien touristique, s'avère pour le moins dangereux pour ses habitants, des prisonniers de niveaux supérieurs, tous emprisonnés pour de graves délits, qu'ils n'ont pas tous commis. Le système est en effet corrompu. En outre, chaque prisonnier porte autour du cou un collier diffusant lentement mais surement du poison en continu. Seul antidote ? Un bonbon spécial à consommer tous les trois jours, sinon c'est la fin. Autant dire que les prisonniers n'ont pas le choix et doivent participer à des violentes épreuves s'ils veulent obtenir un sursis supplémentaire.

Désormais loin de Deadman Wonderland, Ganta est en pleine crise existentielle, tout comme ses anciens camarades de prison. Chacun essaye de reconstruire sa vie, mais personne n'oublie que les investigateurs des troublantes expériences courent toujours.  La situation n'est pas prête d'évoluer avec ce passé un peu trop encombrant. C'est pourquoi, une alliée de circonstance, qui est déjà à l'origine du renversement de la direction de la prison, tentera la petite équipe de retourner une nouvelle fois à Deadman Wonderland pour en finir une fois pour toute. Si la prison n'est plus qu'un tas de ruines, les expériences inhumaines et pour le moins repoussantes n'ont pas cessé pour autant. Parallèlement, nous découvrirons un peu mieux le passé de Ganta, et de son (ex) amie Shiro ...