同時，由於同期的不死川玄彌粗暴地對待產屋敷家族的考官，炭治郎便直接出手製止，鉗制住了他的手，也因此與之交惡。返回狹霧山後，炭治郎和醒來的妹妹會合，同時從師傅口中得知禰豆子已經變得能透過睡覺來補充體力以克服吃人的慾望。之後，炭治郎從鍛刀人鋼鐵冢螢處得到了自已的第一把日輪刀。順利加入鬼殺隊後，炭治郎和禰豆子一同前往西北方的鎮子上解決“少女失蹤”事件，並發現了整起事件的幕後黑手——沼鬼。雖然炭治郎最終斬殺了沼鬼，但並未從其的口中得知有關無慘的訊息。
在危機關頭，炭治郎得到了與無慘為敵的鬼珠世和愈史郎的幫助。因為炭治郎稱鬼為人的舉動打動了珠世，於是珠世便要求愈史郎將灶門兄妹請到了他們的隱居處。隨即炭治郎便詢問珠世，是否有將鬼變回人類的方法，得到了對方肯定的回答，為了讓妹妹變回人而決定去收集鬼的血液。交談中，炭治郎等人遭到了無慘派來的、自稱鬼舞辻直系部下十二鬼月的矢琶羽和朱紗丸的襲擊。 【之後，炭治郎將矢琶羽斬殺，朱紗丸則因珠世的血鬼術說出禁忌而被無慘的詛咒殺死。
最終，炭治郎被珠世拜託收集鬼的血液，以研究讓鬼變回人的方法。
鬼之家篇在執行任務的途中，炭治郎發現同期的我妻善逸正在強行向路人女生求婚，於是便上前制止了他。後與善逸一同前往了任務地點——鬼之家，並在鬼宅外發現為救回被鬼抓走的兄長清而循著路上血跡跟來的年幼的正一和照子。之後，炭治郎在拜託兩個孩子照看裝著禰豆子的箱子後，同善逸一塊進入了鬼之家，但因為箱子裡的禰豆子發出了聲響，導致兩個孩子也跟了進來。
因為被鬼綁架的清使用自已搶來的鬼之家的家主、前下弦之陸·響凱的轉移之鼓打亂了宅邸房間的位置，炭治郎因而和善逸分開。最終，炭治郎只能和照子一組，在保護著照子的同時努力尋找著鬼和倖存者，之後卻在宅邸中遭遇響凱。
和響凱交戰時，炭治郎由於對方的血鬼術能自由地操控房間方向而一直無法近身，但隨即伊之助亂入並打斷了戰鬥。因為伊之助毫不顧忌地踩在了年幼的照子身上，炭治郎隨即就憤怒地將伊之助扔飛了出去，伊之助也因此對炭治郎產生了興趣，轉而攻擊炭治郎。緊接著。伊之助和響凱就因清使用鼓再度打亂了房間的位置，而被移動到其他地方。之後，炭治郎和照子找到了被響凱綁來的清，在和清說明情況後，在先前的戰鬥中負傷的炭治郎決定獨自面對響凱。
三人組
最終，因計劃不斷受挫而感到憤怒的響凱發動了血鬼術·尚速敲鼓，意圖一口氣解決炭治郎時，炭治郎選擇了刻意避開而沒有踩到響凱生前的文章稿紙。響凱也因此放慢了節奏，而炭治郎利用這個間隙，找到了能夠避免觸動傷痛的呼吸方式。最終，看穿了響凱的血鬼術原理的炭治郎以玖之型·水流飛沫·亂將其斬殺，並在響凱消失前認可了其血鬼術的強大，但亦表示絕不原諒他吃人的行為。
炭治郎在離開宅邸後，發現伊之助因為感知到了躲在箱子裡的禰豆子，而對護著箱子的善逸大打出手。 【18】隨即，炭治郎便使用頭槌將伊之助撞成了腦震盪並令其昏迷。炭治郎在埋葬了被鬼所害的人後，準備帶著善逸和伊之助一同下山前往藤之家養傷，但因為善逸抓著正一不放而不得不將其打昏揹走。
在前往藤之家的路上，炭治郎因為伊之助叫錯自已的名字而與其大聲爭執並吵醒了善逸。但在得知了伊之助是山裡長大的孤兒後，炭治郎決定和他成為朋友。
在藤之家休息了幾天後，炭治郎一行人接到了前往那田蜘蛛山的命令。
火之神神樂
在蜘蛛山中，炭治郎和伊之助遭遇了被蜘蛛鬼“媽媽”操控的鬼殺隊隊員，隨後伊之助使用自創的獸之呼吸·七之型·空間感知找到了目標並協助炭治郎斬鬼。在炭治郎找到蜘蛛“媽媽”後，對方因為對累的恐懼而自願被炭治郎斬首，因為炭治郎使用了溫柔而沒有痛楚的五之型·幹天的慈雨將其斬首，而在消失前提醒炭治郎山中有十二鬼月的存在。
在與伊之助在對抗蜘蛛鬼“爸爸”時，炭治郎在其攻擊下被迫與戰友分離，意外撞見了蜘蛛鬼“姐姐”和“弟弟”累，但身為弟弟的累才其實是真正的一家之主。因為累虐待家人的惡劣行徑，炭治郎否定了累所謂的家族羈絆，並聲稱只存在恐怖和憎惡的他們之間的羈絆是虛偽的。
之後在和累的交戰中，炭治郎得知了累就是十二鬼月的下弦之伍。之後，炭治郎在被累以血鬼術·刻線牢折斷了日輪刀，並險些被其殺死之時，從走馬燈中回想起了父親曾教導過的火之神神樂呼吸。在絕境之中，炭治郎發出了火之神神樂·圓舞，切斷了累的絲線，並附加上了禰豆子覺醒的血鬼術·爆血，最終以斷刀將累斬首，但累因在被斬首前用絲線自行切斷了脖子而保住了一命。
在筋疲力竭的炭治郎兄妹險些被累所殺時，義勇及時趕到並將累斬殺。因為從累的身上聞到了沉重的悲傷氣息，炭治郎便將自已的手伸向了失去首級的累。感受到如太陽般的溫暖的累也因此回想起一切，最終在臨死之前和父母的靈魂道了歉，並在父母的陪伴下前往了地獄贖罪。
在累消失後，義勇毫不在意地踩在累的衣服上，並且指出累不過是個活了幾十年的，殘害無辜的醜陋怪物，不需要去同情。但炭治郎隨即反駁道：“我當然會毫不留情地將刀砍向鬼的脖子，但是為自已身為鬼而痛苦的人，為自已的行為感到後悔的人，我是不會踐踏他們的，因為鬼也曾是人類，也曾是跟我一樣的人類，他們不是醜陋的怪物，鬼是空虛的生物，是可悲的生物！”
聽到這句話的義勇在看到禰豆子後，終於想起了記憶深處那個在雪地中苦苦懇求自已的少年。隨即，蟲柱·蝴蝶忍便趕來意圖斬殺禰豆子，而義勇則出手阻止了忍。
在義勇留下阻攔忍的同時，炭治郎立刻帶著妹妹逃走，卻很快就被前來追擊的香奈乎踢斷了下巴並昏了過去。由於鬼殺隊主公的命令，灶門兄妹被帶回了鬼殺隊總部接受審判。
在柱眾審判中，炭治郎不斷宣告禰豆子不會吃人。但是因為鬼吃人這一行徑屢見不鮮，柱的成員大多完全不同意讓禰豆子活下來，並要求處死偏袒鬼的炭治郎。接著，炭治郎因為風柱·不死川實彌刺傷了禰豆子而與其動手，並給了他一記頭槌。最終，因為主公產屋敷耀哉的擔保與禰豆子承受住了實彌稀血的誘惑試煉，兄妹二人得以留在鬼殺隊，隨後二人一同被送往蝶屋治療。
炭治郎和伊之助、善逸在體能恢復訓練中，因為一直無法在訓練中打敗栗花落香奈乎而不斷受挫，最終善逸和伊之助都不願再來訓練。儘管葵也指出炭治郎如果想放棄隨時可以走人，但炭治郎為了夥伴們決定自已突破訓練，然後再幫助善逸和伊之助完成訓練。因為炭治郎的溫柔和善解人意，隸屬蝶屋的醫護人員寺內清、中原澄和高田奈穗告訴炭治郎，想戰勝香奈乎必須學會“全集中·常中”。隨後炭治郎在三人的幫助下開始修行，因為難以掌握而一直備受打擊。
某夜，炭治郎在屋頂修行時意外地遭遇了前來探望的忍。在與其交談時，因為炭治郎聞出了忍一直都在壓抑著憤怒的情緒，忍便對炭治郎表明，自已在姐姐蝴蝶香奈惠被上弦之貳·童磨殺死之後，就無時無刻不在憎恨著鬼，儘管繼承了姐姐那“希望人與鬼友好”的遺願，但是在面對那些為了自保而撒謊、並在最後暴露本性的惡鬼時，自已的內心深處那無法消除的厭惡感也依然是在不斷地積蓄著。隨後，忍在希望炭治郎好好保護禰豆子、籍此完成自已姐姐的遺願後離開。
下定決心努力鍛鍊自已的的炭治郎，隨即便拜託蝶屋的三位護理人員幫助自已完成修行，成功掌握了“全集中·常中”。隨後，炭治郎在體能恢復訓練中順利地戰勝了香奈乎：在捉迷藏時成功地牽住了她的手；在互潑茶水時按住了她的手，但因為不忍心潑她而把茶杯輕輕放在了她的頭上。
之後，在鋼鐵冢螢和鐵穴森鋼藏來到總部時，因為之前在和累的戰鬥中炭治郎把日輪刀弄壞，得到訊息的鋼鐵冢在看到炭治郎後隨即憤怒地拿著刀追殺了炭治郎一個小時，事後才不情願地把新的日輪刀交給了炭治郎。
完全康復後，在接受忍的診斷時，炭治郎向忍詢問有關火之神神樂的訊息，但忍表示完全沒聽過，並建議炭治郎前去詢問炎柱·煉獄杏壽郎。
在返回居所時，炭治郎意外地遭遇了不死川玄彌，並從對方身上聞到奇怪的味道。隨即，在前去執行任務前，炭治郎前去向神崎葵表達了謝意，但葵因為認為自已是打退堂鼓的膽小鬼而認為沒必要。但炭治郎仍然向其表示，會帶著她的念想前往戰場，並表示如果再度受傷還要再拜託對方。
隨後，炭治郎又前去感謝香奈乎，但因為香奈乎因為心理障礙不會自已做主，而只選擇以拋硬幣來決定是否回應炭治郎。看到香奈乎這個樣子的炭治郎，因希望香奈乎能夠自已做出選擇，而選擇以拋硬幣的方式打破了香奈乎的自我約束，同時請求香奈乎遵從自已的內心而活。
無限列車篇
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。首斬元天髓宇的到趕後隨被也姬墮而。著睡哄將而曲籃搖的歡喜最候時小了唱為併，子豆禰的鬼惡人食變要點差了止阻面出，醒喚魂靈的雄竹弟弟被次再郎治炭，著接。姬墮了制全完，化鬼劇急而腦頭了昏衝火怒被為因卻，陣上哥哥替代子豆禰的怒憤，後隨。倒暈而支不力因也但，命了住保才這郎治炭，來下停趕哥哥求請並，現出時及魂靈的子花妹妹，時此。命喪此因些險並，限極了到達卻力能的郎治炭，時姬墮倒打夠能就步一差只在而然
。敗失而力行了復恢漸逐郎太夫，效失毒花藤為因但，殺斬同一鬼二將算打，姬墮擊攻手聯來起站也助之伊和逸善時同，郎太夫首斬接直圖試機趁便郎治炭，力行了去失時暫而毒花藤的有塗上無苦因郎太夫，後隨。上的他了在刺無苦的出髮鶴雛將，擊攻槌頭了出使其對機趁卻郎治炭的火發但。鬼變意願否是郎治炭問詢並，郎治炭的妹妹的已自護保好好能沒了笑嘲聲大郎太夫，時來醒郎治炭在，後之。下倒漸逐人眾，下勢攻大強的郎太夫在，而然。鶴雛子妻的元天了下救吸呼合混用使始開一郎治炭，中戰的郎太夫和姬墮與在。郎太夫·陸之弦上——長兄其了出喚召並，泣哭聲大而恥和屈委於出是而，亡死未並後之首斬被在姬墮但
。除清功被都素毒鐮的助之伊和元天、郎治炭，鬼的子豆禰由經，後最。墟廢了為化刃旋螺型巨的現出郎太夫從被就即隨帶一原吉，而然。落砍被時同顱頭的郎太夫與姬墮，下擊攻力合的助之伊和逸善、郎治炭在，終最。量力了升提幅大而因，紋斑了醒覺際之境絕陷在郎治炭，時同此與但。毒中而下了中刺迴旋斬圓用其被，時郎太夫殺斬圖意在郎治炭而，郎太夫了制面譜的完以，後之來趕新重在元天髓宇，著接
夢的去過
。士劍的紋斑焰火著有角額、飾耳的樣一已自和著戴位一了到看郎治炭，中夢在。來醒才後料照的人等乎奈香過經在，月個兩整整了睡沉，迷昏陷而支力因郎治炭，後之好和獄地在經已乎似人二妹兄郎太夫到覺在，後之。罵責相互再要不，好和夠能們他希郎治炭，際之失消將即妹兄陸之弦上在，此因。怒妹妹對有沒毫本他，話的心違是都全實其的說郎太夫出聞郎治炭，是但”！生出該不就始開一打你？子攤爛拾收你幫地停不得非麼什為我“：道懟回也即隨，郎太夫的躁煩樣同”？哥哥我是能可麼怎怪八醜種這你像“：郎太夫了罵大下衝在姬墮，甘不有心為因。架一了吵大而北敗為因人二妹兄姬墮和郎太夫現發卻，時鬼二的首斬被查檢去前在郎治炭
。信回的刀鍛他給再意願不的來寄螢冢鐵鋼堆一了到收而因郎治炭的刀壞弄次屢，掉壞次再中鬥戰的妹兄陸之弦上與在刀日於由，後來醒
篇村之人刀鍛
。村之人刀鍛往前道一子豆禰和能只郎治炭，刀新造鍛郎治炭給再意願不螢冢鐵鋼為因
。武秘的力實強增以可有裡村了知得中口璃從郎治炭，後飯完吃起一璃與在，時點飯到。劣惡分十度態的郎治炭對而因，臂手過斷弄郎治炭被還前年兩上加，氣服不當相到事一陸之弦上敗擊郎治炭於對為因彌玄但。彌玄川死不和璃寺甘·柱了見遇後先，時息休泉溫往前在郎治炭，後村之人刀鍛達到
。磨打去搶刀把並現出然突便即隨冢鐵鋼的刀磨於心醉，鏽生經已刃刀為因但。刀日的代時國戰把一了現發中”式零壹緣“的毀損從並，練訓了完於終後之間時天數費花在，煉訓打對行進”式零壹緣“的過弱削被和郎治炭，下助協的鐵小在，著接。意惡於出非並為行的郎一無到覺察時同，棄放要不鐵小安郎治炭，後倒打郎一無被偶人關機在。表外的樣同著有士劍位那的到見所中夢已自與其現發並，”式零壹緣“偶人關機的決對郎一無和在正了到看郎治炭，後來醒。昏打郎一無被就即隨但，郎一無時·柱霞的匙鑰”式零壹緣“偶人關機的有持所他奪搶備準正和鐵小了遇遭外意郎治炭，時冢鐵鋼找尋在，後隨
