Câu chuyện trong Chuyến Tàu Vô Tận tiếp nối những gì đã diễn ra trong series phim 26 tập trước đó. Lúc này, Tanjiro cùng em gái Nezuko, hai người bạn là Zenitsu và Inosuke nhận nhiệm vụ mới – lên tàu lửa hỗ trợ cho Rengoku. Đây là một trong những Trụ Cột (kiếm sĩ ưu tú, mạnh nhất) của Sát Quỷ Đội và sử dụng hơi thở của lửa nên còn được gọi là Viêm Trụ.
Kẻ thù lần này Tanjiro phải đối đầu là Hạ Huyền Nhất Enmu – con quỷ mạnh nhất thuộc Hạ Huyền Quỷ. Hắn có năng lực dẫn dụ và can thiệp vào giấc mơ của người khác. Tanjiro phải chiến đấu thế nào khi bất kể lúc nào cậu cũng có thể trúng phải chú thuật và chìm vào giấc ngủ?Trận chiến giữa thợ săn quỷ và quỷ đã diễn ra nghẹt thở trên chuyến tàu lửa ấy. Khác với các trận chiến trước, nhóm của Tanjiro lần này đụng độ những con quỷ cấp cao hơn, dĩ nhiên cũng vì thế mà năng lực của chúng mạnh hơn cùng khả năng phục hồi nhanh hơn. Không những thế, chúng còn có khả năng giấu đi cái cổ thật của mình, mà nếu không chém đứt cổ của quỷ thì chúng sẽ không thể bị tiêu diệt.