听到这句话的义勇在看到祢豆子后，终于想起了记忆深处那个在雪地中苦苦恳求自己的少年。随即，虫柱·蝴蝶忍便赶来意图斩杀祢豆子，而义勇则出手阻止了忍。[20]在义勇留下阻拦忍的同时，炭治郎立刻带着妹妹逃走，却很快就被前来追击的香奈乎踢断了下巴并昏了过去。由于鬼杀队主公的命令，灶门兄妹被带回了鬼杀队总部接受审判。
柱众审判篇：在柱众审判中，炭治郎不断声明祢豆子不会吃人。但是因为鬼吃人这一行径屡见不鲜，柱的成员大多完全不同意让祢豆子活下来，并要求处死偏袒鬼的炭治郎。接着，炭治郎因为风柱·不死川实弥刺伤了祢豆子而与其动手，并给了他一记头槌。最终，因为主公产屋敷耀哉的担保与祢豆子承受住了实弥稀血的诱惑试炼，兄妹二人得以留在鬼杀队，随后二人一同被送往蝶屋治疗。
炭治郎和伊之助、善逸在体能恢复训练中，因为一直无法在训练中打败栗花落香奈乎而不断受挫，最终善逸和伊之助都不愿再来训练。尽管葵也指出炭治郎如果想放弃随时可以走人，但炭治郎为了伙伴们决定自己突破训练，然后再帮助善逸和伊之助完成训练。因为炭治郎的温柔和善解人意，隶属蝶屋的医护人员寺内清、中原澄和高田奈穗告诉炭治郎，想战胜香奈乎必须学会“全集中·常中”。随后炭治郎在三人的帮助下开始修行，因为难以掌握而一直备受打击。
某夜，炭治郎在屋顶修行时意外地遭遇了前来探望的忍。在与其交谈时，因为炭治郎闻出了忍一直都在压抑着愤怒的情绪，忍便对炭治郎表明，自己在姐姐蝴蝶香奈惠被上弦之贰·童磨杀死之后，就无时无刻不在憎恨着鬼，尽管继承了姐姐那“希望人与鬼友好”的遗愿，但是在面对那些为了自保而撒谎、并在最后暴露本性的恶鬼时，自己的内心深处那无法消除的厌恶感也依然是在不断地积蓄着。随后，忍在希望炭治郎好好保护祢豆子、籍此完成自己姐姐的遗愿后离开。
下定决心努力锻炼自己的的炭治郎，随即便拜托蝶屋的三位护理人员帮助自己完成修行，成功掌握了“全集中·常中”。随后，炭治郎在体能恢复训练中顺利地战胜了香奈乎：在捉迷藏时成功地牵住了她的手。在互泼茶水时按住了她的手，但因为不忍心泼她而把茶杯轻轻放在了她的头上。
之后，在钢铁冢萤和铁穴森钢藏来到总部时，因为之前在和累的战斗中炭治郎把日轮刀弄坏，得到消息的钢铁冢在看到炭治郎后随即愤怒地拿着刀追杀了炭治郎一个小时，事后才不情愿地把新的日轮刀交给了炭治郎。
完全康复后，在接受忍的诊断时，炭治郎向忍询问有关火之神神乐的消息，但忍表示完全没听过，并建议炭治郎前去询问炎柱·炼狱杏寿郎。
在返回居所时，炭治郎意外地遭遇了不死川玄弥，并从对方身上闻到奇怪的味道。随即，在前去执行任务前，炭治郎前去向神崎葵表达了谢意，但葵因为认为自己是打退堂鼓的胆小鬼而认为没必要。但炭治郎仍然向其表示，会带着她的念想前往战场，并表示如果再度受伤还要再拜托对方。
随后，炭治郎又前去感谢香奈乎，但因为香奈乎因为心理障碍不会自己做主，而只选择以抛硬币来决定是否回应炭治郎。
看到香奈乎这个样子的炭治郎，因希望香奈乎能够自己做出选择，而选择以抛硬币的方式打破了香奈乎的自我约束，同时请求香奈乎遵从自己的内心而活。
无限列车篇：夜里，炭治郎同善逸跟伊之助一道，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。随后，伊之助和杏寿郎依次醒来，并前来助阵。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。
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。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。在将意志托付给了炭治郎等人后，杏寿郎就笑着死去了。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。然而，童磨那强大的实力和复杂的冰霜血鬼术使二人陷入苦战。童磨因此失去了兴趣，不打算再继续应付二人，随即利用血鬼术制作了数个“结晶之御子”，留下来替自己作战。
接着，香奈乎便一面与伊之助艰难牵制着童磨制作的“结晶之御子”，一面苦苦等待着忍留在童磨体内的藤花毒素起效。
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