Die Live-Action-Verfilmung von "Tokyo Ghoul" adaptiert die Handlung des gleichnamigen Mangas und der Anime-Serie. Die Geschichte spielt in einer Welt, in der Ghouls, menschenähnliche Wesen, die sich von menschlichem Fleisch ernähren müssen, im Verborgenen leben. Der Protagonist, Ken Kaneki, ist ein junger Student, der nach einem Angriff durch einen Ghoul schwer verletzt wird. Durch eine Notoperation erhält er Organe des Ghouls, der ihn angegriffen hat, und wird dadurch selbst zu einem Hybridwesen, halb Mensch, halb Ghoul.

Kaneki muss sich mit seiner neuen Identität auseinandersetzen und lernt, in beiden Welten zu überleben. Er wird in die Unterwelt der Ghouls eingeführt, wo er auf andere Ghouls wie Touka Kirishima trifft, die im Café Anteiku arbeiten, einem Treffpunkt für Ghouls, die versuchen, friedlich unter Menschen zu leben. Kaneki erfährt mehr über die Hierarchien und Konflikte innerhalb der Ghoul-Gemeinschaft sowie über die Organisation CCG (Commission of Counter Ghoul), die darauf spezialisiert ist, Ghouls zu jagen und zu vernichten.

Im Laufe der Handlung wird Kaneki mit moralischen Dilemmata konfrontiert, da er sowohl menschliche als auch ghoulische Instinkte in sich trägt. Er muss lernen, seine neuen Kräfte zu kontrollieren und gleichzeitig seine Menschlichkeit zu bewahren. Die Beziehungen zu seinen Freunden, sowohl Menschen als auch Ghouls, werden auf die Probe gestellt, insbesondere seine Freundschaft mit Hideyoshi Nagachika, seinem besten Freund aus der menschlichen Welt.

Der Film beleuchtet auch die Hintergründe der Ghoul-Gesellschaft, darunter die Existenz von Ghoul-Restaurants, in denen Menschen als Nahrung angeboten werden, und die brutalen Methoden der CCG, die Ghouls als Bedrohung für die menschliche Gesellschaft betrachten. Kaneki wird in diese Konflikte hineingezogen und muss sich entscheiden, auf welcher Seite er steht, während er gleichzeitig versucht, seine eigene Identität zu finden und zu bewahren.