夜里，炭治郎同善逸跟伊之柱一道，与炼狱杏寿郎一同搭乘上了无限号列车，但因为从来没见过火车而将其认为是土地神之类的存在。登车后，炭治郎向杏寿郎询问了有关“火之神神乐”的线索，但未得到有意义的答案。

之后，众人都因下弦之壹·魇梦的血鬼术而陷入了梦中。在梦境中，炭治郎回到了家人都还活着的时候，在幻觉中与家人其乐融融地相处着。与此同时，魇梦则让几个人类部下利用特殊的绳子进入杏寿郎、炭治郞、善逸和伊之助等人梦中的精神层面，企图破坏其“精神之核”，让他们变成废人再加以杀害。但是，让魇梦没想到的是，炭治郎内心的温柔最终感化了被其所利用的青年。

最终，炭治郎在祢豆子的帮助下醒来，并解除了魇梦的血鬼术。随后，魇梦为了阻止向自己赶来的炭治郎，因而对其制造出了被死去的亲人指责的噩梦，但均被炭治郎化解。而炭治郎反而因为家人被侮辱而愤怒到了极点，便立马冲到车顶找到了魇梦，并将其一刀斩首。然而，由于魇梦的本体已经和火车合体，因而其并未死亡。

之后，伊之柱和杏寿郎依次醒来，并前来助阵。最终，炭治郎在火车车头找到了魇梦的本体，并以火之神神乐·碧罗天斩断了魇梦本体的脊椎，成功将其消灭。

但是在消灭魇梦后，上弦之叁·猗窝座突然降临，轻松地将炭治郎等人击倒。而杏寿郎则为了保护炭治郎等人，因而奋不顾身地与猗窝座交战。

尽管二人交手后势均力敌，但猗窝座凭借强大的恢复力修复了杏寿郎所造成的所有伤害，杏寿郎却深受重伤。最终，杏寿郎在燃尽生命使出了炎之呼吸奥义·九之型·炼狱，但被猗窝座以破坏杀·灭式化解后，在同猗窝座的肉搏中被其贯穿了胸膛，但也仍然坚持钳制住了其双臂，打算拖到天明与其同归于尽。因为黎明将至，猗窝座不得已自断双臂狼狈逃走。但在其逃走时，炭治郎将自己的日轮刀投出，刺穿了猗窝座的身体，并怒斥猗窝座不过是只是个只敢在黑夜中战斗的胆小鬼。

在临终之前，杏寿郎告诉炭治郎自己的故乡可能有着关于火之神神乐的消息，并将自己想对父亲和弟弟说的话告诉了炭治郎。最后，在将意志托付给了炭治郎等人后，杏寿郎就笑着死去了。

最终，除了杏寿郎本人外，包括炭治郎等人在内的全列车两百多名乘客无一身亡。因为杏寿郎的战死，炭治郎对于自己的弱小非常自责。

不久后，在前往炼狱家送杏寿郎的讣闻时，杏寿郎的父亲——炼狱家家主炼狱槙寿郎在看到了炭治郎的日轮耳饰后勃然大怒，并出拳痛殴炭治郎，同时指出炭治郎就是起始呼吸·日之呼吸的使用者，直到被炭治郎用头槌反击后才清醒了过来。在造访杏寿郎的弟弟千寿郎后，炭治郎下定决心要变强，但随即又因为弄丢日轮刀而再次被钢铁冢萤追杀了一天一夜。

后来，炭治郎收到了槙寿郎寄来的道歉信，并从中得知了有关日之呼吸和自己额头上的斑纹的信息。但炭治郎因为自己的斑纹不是天生的，因此并不认为自己是所谓的“被选中的起始呼吸使用者”，但也同时表示即便如此自己也不会退缩。

自炼狱家归来过了几个月后，在音柱·宇髄天元前来蝶屋抓人时，炭治郎和伊之助、善逸一同主动向其表示自愿代替神崎葵前去，于是就和其他二人跟着天元前去吉原执行任务。

之后，炭治郎被天元变装成了游女“炭子”，并卧底在吉原著名的青楼“时任屋”。之后，因为发现上弦之陆·堕姬意图抓走时任屋的明星花魁鲤夏，而与她交战。在交战过程中，被对方嘲讽刀才攻击没几次就出现裂痕，因而深觉自己不适合使用水之呼吸。因为堕姬不讲道理，即使夺走他人生命也不会反省后悔的蛮横言行，愤怒的炭治郎随即便开始使用火之神神乐持续对堕姬发动猛攻。

然而在只差一步就能够打倒堕姬时，炭治郎的身体能力却达到了极限，并险些因此丧命。此时，妹妹花子的灵魂及时出现，并请求哥哥赶紧停下来，炭治郎这才保住了性命，但也因体力不支而晕倒。随后，愤怒的祢豆子代替哥哥上阵，却因为被怒火冲昏了头脑而急剧鬼化，完全压制了堕姬。接着，炭治郎再次被弟弟竹雄的灵魂唤醒，出面阻止了差点要变成食人恶鬼的祢豆子，并为她唱了她小时候最喜欢的摇篮曲而将她哄睡着。而堕姬也被随后赶到的宇髓天元斩首。

但堕姬在被斩首之后并未死亡，而是出于委屈和羞耻而大声哭泣，并召唤出了其兄长——上弦之陆·妓夫太郎。在与堕姬和妓夫太郎的交战中，炭治郎一开始使用混合呼吸救下了天元的妻子雏鹤。然而，在妓夫太郎的强大攻势下，众人逐渐倒下。之后，在炭治郎醒来时，妓夫太郎大声嘲笑了没能好好保护自己的妹妹的炭治郎，并询问炭治郎是否愿意变成鬼。但发火的炭治郎却趁机对其使出了头槌攻击，将雏鹤发射出的苦无刺在了他的腿上。随后，妓夫太郎因苦无上涂有的藤花毒而暂时失去了行动力，炭治郎便趁机试图直接斩首妓夫太郎，同时善逸和伊之助也站起身来联手攻击堕姬，打算将二鬼一同斩杀，但因为藤花毒失效，妓夫太郎逐渐恢复了行动力而失败。

接着，宇髓天元在重新赶来之后，以完成的谱面压制了妓夫太郎，而炭治郎在意图斩杀妓夫太郎时，被其用圆斩旋回刺中了下巴而中毒。但与此同时，炭治郎在陷入绝境之际觉醒了斑纹，因而大幅提升了力量。最终，在炭治郎、善逸和伊之助的合力攻击下，堕姬与妓夫太郎的头颅同时被砍落。然而，吉原一带随即就被从妓夫太郎体内出现的巨型螺旋血刃化为了废墟。最后，经由祢豆子的血鬼术，炭治郎、天元和伊之助体内的血镰毒素都被成功清除。

炭治郎在前去检查被斩首的二鬼时，却发现妓夫太郎和堕姬兄妹二人因为败北而大吵了一架。因为心有不甘，堕姬在冲动下大骂了妓夫太郎：“像你这种丑八怪怎么可能是我哥哥？”同样烦躁的妓夫太郎，随即也回怼道：“我为什么非得不停地帮你收拾烂摊子？你打一开始就不该出生！”