《鬼灭之刃剧场版 无限列车篇》（日语：劇場版「鬼滅の刃」無限列車編，英语：）是一部于2020年10月16日上映的日本动画电影，由外崎春雄执导，ufotable编剧，改编自漫画家吾峠呼世晴创作的漫画系列《鬼灭之刃》的第七至第八卷，故事承接电视动画《灶门炭治郎·立志篇》后的故事《无限列车篇》。
结束蝴蝶屋的训练后，灶门炭治郎等一行人到达下一个任务地点“无限列车”，并与鬼杀队炎柱・炼狱杏寿郎会合，一同调查列车上的多人失踪事件，而下弦之壹・魇梦也潜伏在列车之中。
2019年9月28日，在播放《鬼灭之刃》动画第一季最终话时宣布制作剧场版动画“无限列车篇”，动画制作团队以及主要配音员回归。2020年4月10日，宣布剧场版将于2020年10月16日在日本院线上映，并由东宝和Aniplex发行。2020年8月2日，宣布主题曲《炎》由LiSA作词及演唱，梶浦由记作词、作曲以及编曲，并于2020年10月12日发售单曲。
电影主题曲是由LiSA主唱的《炎》。这是LiSA继2019年《红莲华》之后再为《鬼灭之刃》献唱主题曲。《炎》获起用为电影主题曲的消息于2020年8月2日公布。该歌曲由梶浦由记作曲和编曲，LiSA和梶浦一同作词；是为梶浦继《鬼灭之刃》片尾曲《from the edge（日语：from the edge）》后再次参与制作该动画的歌曲。据LiSA在电台节目接受访问时所讲，她跟梶浦和动画制作人开会时，制作人希望电影主题曲会是“让他们（动画角色）的故事能够拥有继续下去的希望，能够安心地用力向前进……不过也要好好地带领这次的故事，这样壮大而有力的谣曲”。
在电影上映前后的10月10日、17日，富士电视台会连续两星期在“周六Premium”（土曜プレミアム）时段（即晚上9时至11时10分）播放电视动画的总集篇，为《鬼灭之刃》首次于黄金时段在无线电视上播放。10月10日播放的《兄妹之绊篇》是第1至5集的总集篇，收视率达16.7%。将于10月17日播放的《那田蜘蛛山篇》则是第15至21集的总集篇。在两集总集篇之外，第6至10集于10月12日至16日的深夜时段播放，第22至26集则于10月24日下午1时半起连续播放。
东京晴空塔为配合电影上映，在10月16日至18日下午5时45分至晚上10时或12时，于塔身展示以“炎”为主题的红色特别灯饰。
在上映当天，观众将获得由原作者吾峠呼世晴作画的特别短篇漫画《炼狱零卷》作为入场特典。
日本全国有38家戏院以IMAX格式上映该片。该片上映场数十分多。以TOHO Cinemas新宿（TOHOシネマズ新宿）为例，在10月16日和17日早上7时至凌晨2时50分之间，分别上映42场和41场。此外也有其他院线上映约20至30场次。网上预约反应热烈，预约等待的人数以万计甚至十万计。
2020年10月16日于日本首映后，首日票房约12亿日圆，观影人数约91万人次；而首三天票房突破46亿日圆，高于同期全球其他国家的开画票房总和，观影人数累计至约342万人次，同时打破最高开画票房、最高单日票房（平日、周末）和单日最多观影人数（平日、周末）三项日本影史纪录。上映10天票房突破百亿日圆（107亿日圆），观影人数累计至约798万人次，打破《千与千寻》上映25天后突破百亿的票房纪录。上映17天观影人数累计至1189万人次，票房突破150亿（157亿日圆），远快于之前纪录保持者《千与千寻》的38天，同时挺进日本历史票房榜前十。
2020年10月30日于台湾首映后，首日票房为新台币3080万元；首三天票房为新台币1.17亿元。首周票房为新台币1.75亿，成为台湾影史日片票房第二名。
剧场版的小说版于上映同日，即10月16日出版，作者是矢岛绫。
