玄野计和加藤胜是小学时代的好友，在一日的偶遇之后，两人为救一只铁轨上的流浪汉而同时命丧黄泉。然而等待着他们的并非虚无，当玄野计睁开眼时，映入他眼帘的居然是一间闻所未闻的高级公寓，他的周围聚集着和他一样迷惘的，互不相识的“死者”们。“你们的生命已经完结，如何使用你们新的生命，是我的自由”，一个位于房间中央，名叫“GANTZ”的黑色圆球传达了这样的指示。

全新的3DCG动画《杀戮都市O》是根据原作超人气篇章《大阪篇》改编而成，导演佐藤敬一除了打造过《基友英雄传》《圣斗士星矢：圣域传说》动画外，掌镜的真人版电影《黑执事》也曾引发话题热潮；与此同时，在《苹果核战记》系列中担当CG导演的川村泰将加盟该片，电视剧《草莓之夜》和《欺诈游戏》的编剧黑岩勉将担当剧本的撰写。

某个平凡的傍晚，大学生玄野计在电车站重逢初中时代的好友加藤胜。为了救助一个跌落铁轨的男子，他们二人遭到电车的强烈撞击。然而转眼之间，他们便毫发无损地来到一间密闭的屋子内。这里还有另外七个男人以及一个巨大的黑色球体。根据黑球的指示，这群人需要穿上战服拿起武器去刺杀葱星人。有的人为了奖金投入了杀戮游戏，有的人为了生存而冷酷无情。生死关头，懦弱的阿计和善良的阿胜也不得不投入其中，而前方还有更多的考验等待着他们。此外，名为GANTZ的系统又隐藏着怎样的秘密？