Mientras Ganta Igarashi y sus compañeros de clase planean un viaje de clase a Deadman Wonderland, una prisión privada que también sirve como parque de atracciones, aparece un misterioso hombre rojo que cambia sus vidas para siempre.

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Ganta aprende de un compañero de prisión, Yō Takami, que para tener una comida decente en la prisión, necesita ganar Puntos de Cast. Se entera de una 'Carrera de perros' en la que puede ganar un gran premio, en el que él y Shiro deciden participar. En el vestuario, se encuentran con un recluso feroz llamado Kazumasi Kouzuma, que conduce el miedo hacia los demás hasta que el alcaide lo silencia.

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Puesto a cargo de observarlo por el promotor, Tsunenaga Tamaki, Yō le da a Ganta un pedazo de Candy para que pueda seguir viviendo, sin saber que lo está endeudando. Mientras tanto, el hombre rojo, conocido como el Huevo miserable, rompe perder y aparece ante Ganta. Ganta intenta atacarlo usando sus propias habilidades, antes de que el Huevo miserable escape y Ganta quede inconsciente. Después de despertarse, Ganta escucha a los otros testigos que mantienen a Wretched Egg encerrado en el G-Block de la prisión, por lo que él y Shiro se dirigen hacia allí.

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Creyendo que él es el hombre rojo, Ganta ataca al extraño interno, conocido como Senji "Crow" Kiyomasa, pero cae en desventaja contra las cuchillas que puede formar con su sangre. Después de aprender la naturaleza de su poder, The Branches of Sin, Ganta lanza un contraataque, aunque pronto se da cuenta de que no es el hombre rojo, sino uno de varios 'Deadmen' con ese poder.

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Ganta se ve envuelto en su combate de cadáver de cadáver con Crow y está en desventaja ya que sus proyectiles usan demasiada sangre y le hacen desarrollar anemia. A medida que se vuelve impotente, recuerda los recuerdos de Shiro y se las arregla para ponerse de pie, utilizando el entorno para golpear a Crow. Después de escapar del corredor, Yō y Shiro se dirigen hacia G-Block después de que Yō escucha el paradero de una mujer que está buscando.

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Mientras Shiro cae inconsciente y es recogido por algunos hombres extraños mientras Yō continúa su camino hacia G-Block, Ganta conoce a una chica llamada Minatsuki, otra usuaria de Sin que había matado a su padre abusivo. Ganta se ofrece a ayudar a Minatsuki a escapar, pero pronto descubre que ella es su oponente en el próximo Corpse Carnival.

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Después de que ocurre un extraño terremoto, durante el cual Yo se apresura para evitar que Minatsuki se lastime, Ganta comienza a recordar cosas sobre Shiro, quien se revela que es el Huevo miserable. Cuando Ganta recuerda su infancia con Shiro, Yo no puede mencionar lo que la había visto hacer.

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Ganta se salva con la llegada de Shiro, quien está nuevamente bajo control por la canción de cuna, a lo que Genkaku decide retirarse. Después, Ganta se presenta a los otros miembros de Scar Chain, que están planeando exponer los secretos de Deadman Wonderland durante una semana de inspección, que Makina también planea aprovechar para descubrir qué secretos se le ocultan.

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Después de recordar el momento en que se unió a Scar Chain, Karako se defiende del robot que arroja ácido y lo destruye, cayendo con él. Mientras tanto, Nagi es traicionado por Rokudo y confrontado por un Undertaker llamado Hibana Daida, que usa un arma especial para neutralizar sus Ramas del pecado.

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Ganta se enoja con Shiro por tirar el chip de datos, diciéndole que nunca quiere volver a verla. Mientras tanto, Mikuni investiga la oficina de Tamaki y escucha una conversación entre él y el secretario de Defensa sobre los Deadmen.

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Ganta le pide a Crow que demuestre su debilidad y que le enseñe a usar sus Ramas del pecado para luchar. Mientras tanto, Karako intenta infiltrarse en los Undertakers disfrazándose de guardia. Cuando Toto aparece ante Ganta y Crow durante su sesión de entrenamiento, Shiro, que se emborracha de dulces de licor, aparece ante Genkaku, quien también descubre a Karako.

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Mientras Nagi enfurece a todos los guardias, Ganta se levanta para proteger a Shiro, recibe todos sus golpes y trata de razonar con él. Cuando Nagi comienza a recuperar el sentido gracias a la campana que Karako usa para recordarle a sus amigos, Karako es apuñalado de repente por Genkaku.

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