Pada 28 September 2019, setelah tayangan episod 26, sebuah filem anime berjudul Demon Slayer: Kimetsu no Yaiba the Movie: Mugen Train (鬼滅の刃 無限列車編, Kimetsu no Yaiba: Mugen Ressha-hen) diumumkan, dengan kakitangan dan pemeran mengulangi peranan mereka.[1] Pada 10 April 2020, diumumkan bahawa filem ini akan dilancarkan secara teater di Jepun pada 16 Oktober 2020.[2] Filem ini akan diedarkan di Jepun oleh Aniplex dan Toho.[3]

Aniplex of America telah melesenkan filem ini, dan filem ini akan dilancarkan secara teater di Amerika Utara bekerjasama dengan Funimation Films pada tahun 2021.[4]