杀老师是椚丘中学3年E班的班主任，也是全世界共同认定必须暗杀的目标。他有黄色圆头、黑色学士服和无数触手，速度可达20马赫，能在一瞬间点名、批改试卷、给学生补习、躲开子弹，再顺手把月亮形状的脸画在作业本上。人类认为他摧毁了月球大部分结构，并将在来年3月毁灭地球。政府因此把3年E班变成暗杀教室：学生们每天上课，也每天学习用专用BB弹和匕首杀死自己的老师。悬赏金和国家命令让暗杀成为任务，杀老师却把它变成课程。
对3年E班的学生而言，杀老师最可怕的地方不是速度，而是他真的会认真教书。E班是椚丘制度中被故意贬低的“末端班级”，学生被本校区当作失败者和警示牌。杀老师却逐一看见他们的长处：渚的观察力和杀意控制、业的锋芒、矶贝的责任感、神崎的沉静、奥田的理科才能、寺坂组的粗糙生命力。他教英语、数学和考试技巧，也教他们如何观察目标、设陷阱、合作、承担失败。每一次暗杀尝试失败后，他都会指出方法的可能性，让学生在瞄准自己时重新站起来。考试、体育祭和与A班的竞争，也被他转化成让E班夺回尊严的战场。
杀老师的过去隐藏在“死神”这个名字里。他曾是人类世界最强的职业杀手，几乎没有任务会失败，也不相信任何纽带。被弟子背叛后，他落入柳泽夸太郎的实验，身体被反物质细胞改造，逐渐变成如今的触手生物。在实验设施中，雪村亚久里以教师身份陪伴他。亚久里没有把他当作怪物或杀手，而是让他第一次看见“教导别人”可以比杀人更接近人生意义。月球实验事故预示着他的身体终将失控，亚久里又在救他时死去；杀老师因此继承她未完成的心愿，自愿成为3年E班教师。
这一年里，杀老师既是目标，也是保护者。他会把学生带到南岛、京都和雪山，也会面对鹰冈、白、二代死神和来自世界各国的暗杀者。茅野枫的触手复仇、渚与业的冲突、学生们围绕“是否拯救老师”产生的分歧，都让暗杀教室从单纯任务变成一场关于成长和选择的实践。杀老师从不要求学生盲目爱他，也不允许他们因为感情放弃判断；他让他们用自己学到的能力决定未来，即使那个未来指向自己的死亡。
随着毕业接近，学生们知道真正的问题不只是“杀不杀得掉老师”，而是如何回应老师给予他们的人生。最终，3年E班以亲手暗杀的方式完成毕业。杀老师没有被仇恨击败，而是在学生们的包围、点名和眼泪中安静离开。他把一群被学校丢到山里的孩子教成能够选择未来的人，也把自己的死亡变成最后一堂课。对他而言，暗杀不是破坏教育的阴影，而是把每个学生逼到必须认真活下去的黑板前。