于孤儿院生活的女孩莉可,其愿望是成为白笛,前往母亲十年前前往的深渊底层。某天莉可发现一个疑似来自深渊深处的机械人,将他取名为雷古,并发现不知因何原因而没有记忆。为了收留雷古,莉可与好友替雷古编造孤儿身世,使他加入孤儿院。
不久后,之前下潜的黑笛探窟家哈勃返回,并带回歼灭卿莱莎的白笛与书信。在书信中莉可看到疑似关于雷古的介绍与一句留言“在奈落之底等待”,同时由于雷古想了解自己的来历,雷古和莉可在席奇等朋友的协助下潜入了深渊。
于深界二层莉可遭遇泣尸鸟袭击,所幸雷古觉醒,发射火葬炮后救回莉可,之后抵达监视基地。莉可见到驻守于监视基地的白笛“不动卿奥森”后得知身世,两人被奥森测试后认为太过弱小而给与了让他们培养默契的“生存训练”。训练完成后奥森将歼灭卿的武器、遗物"无尽锤"赠与莉可,最后继续下潜。
到了深界四层之时,莉可受到穿弹兽攻击而中毒,为了逃离,雷古将莉可垂直往上带,造成莉可又受诅咒陷入昏迷。此时娜娜奇现身,协助治疗莉可并将其带回娜娜奇的基地。在基地遇到了娜娜奇的生骸朋友米蒂。治疗莉可后娜娜奇告知深渊诅咒的运作状况,并引导雷古达成对穿弹兽的复仇战。在复仇战中娜娜奇得知雷古的武器“火葬炮”,并请求雷古杀死米蒂。娜娜奇告知雷古自身与米蒂的过往,叙述米蒂因上升负荷实验而成为没有意识却死不了的怪物一事,唯有以高功率的武器一次性烧毁才不会复原。雷古杀死米蒂后莉可清醒,邀请娜娜奇加入队伍后继续往下探险。
之后来到了深界五层的前线基地,但其旅程因为缺乏启动下潜用遗物的“生命回响之石”(即白笛)而中断,一行人于是决定在前线基地中留宿。半夜莉可醒来,发现娜娜奇与雷古均离开。因此与黎明卿的“女儿”普鲁修卡两人一起寻找同时成为朋友。于此同时,娜娜奇欲与黎明卿谈判却得知因为雷古乃是稀有的个体因此被当作实验品。雷古清醒后发现自己被脱光捆绑固定,随后右手被切下。娜娜奇得知消息后赶到实验室却被祈手们阻挡,最后莉可与普鲁修卡到达,吸引祈手注意力使雷古能成功逃出。在逃出后设下陷阱重创前来追捕的祈手一行后与黎明卿对决并成功将其击杀,然而却被普鲁修卡见到黎明卿的尸体。此时其中一名祈手戴上黎明卿面具后自称黎明卿,轻松将雷古击倒,对莉可发射“诅咒针”后带着普鲁修卡离去,并将普鲁修卡制成弹药包。一番讨论后决议雷古潜入前线基地底部偷取能源,同时两人趁机去取回雷古手臂并拖延时间,历经一番波折后成功击败黎明卿并使其放弃阻挠莉可一行下潜。另外在普鲁修卡弹药包耗尽后因为普鲁修卡衷心期盼能与莉可一起在深渊中探险,而转化为属于莉可的生命回响之石。
莉可一行人最后在黎明卿的送行之下,启动了前往深界六层的祭坛,并继续往下探险的旅程,前往第六层来无回之都的生骸村。但在一行人休息时,普鲁修卡被偷走,后来发现是宝石工匠珀利永将普鲁修卡进行雕琢。莉可得知娜娜奇为了买下了米蒂(与雷古杀死的米蒂拥有相同灵魂的完美复制品)而将自己卖掉,必须是人类小孩或是“更高的价值”法普塔身体的一部份才能换回娜娜奇。于是雷古前去在和法普塔对话,知道自己在未见到莉可时就已经叫雷古了,之后法普塔拔下自己的一只手和耳朵交给雷古。莉可又在生骸村的“目之深”遇见并救出前三贤的维克,进而了解了生骸村成立时的壮烈过去……。