JR九州は9月24日、アニメ映画『劇場版「鬼滅の刃」無限列車編』の公開を記念し、テレビアニメ『鬼滅の刃』とのコラボキャンペーンを9月29日から実施すると発表した。在来線でラッピング列車を走らせるほか、『鬼滅の刃』に登場する「無限列車」を模したSL列車を運行する。
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ラッピング列車は、特急型電車の885系電車（6両編成1本）と883系電車（7両編成1本）を使用。885系は全6両に装飾を施し、9月29日から12月下旬まで博多～長崎間の特急「かもめ」を中心に運用される。日によっては博多・中津～大分・佐伯間の特急「ソニック」で運用される場合もある。
一方、883系は全7両中、中間の4・5号車のみ装飾。10月12日から12月下旬まで博多～中津・大分間の特急列車で運用される。いずれも毎月25日以降、翌月の運行計画を特設ウェブサイトで案内する。
また、11月1・3・15・21・25日の計5日、鹿児島本線で臨時運転のSL列車「SL鬼滅の刃（SL KIMETSU NO YAIBA）」が運行される。各日上り1本のみの運行で、運行区間と時刻は熊本8時35分発→博多13時04分着。途中、久留米駅と鳥栖駅に停車する。
『鬼滅の刃』に登場する「無限列車」と同様、ナンバープレートを「無限」に変更した「ハチロク」こと8620形蒸気機関車がけん引する。全席指定で、指定席券は運行日の1カ月前10時から発売される。
『鬼滅の刃』は大正期を舞台にした吾峠呼世晴さんの漫画。2016年から今年2020年にかけ『週刊少年ジャンプ』で連載されたほか、2019年にはテレビアニメ化された。
テレビアニメは原作の「無限列車編」に入ったところで終了。10月に公開されるアニメ映画では、その続きを描くことになる。テレビアニメ最終話では、大正期から昭和初期にかけ製造された、8620形に似たデザインの蒸気機関車が「無限列車」のけん引機として描かれている。
JR東日本も蒸気機関車を使った『鬼滅の刃』とのコラボ企画を実施するが、同社の蒸気機関車は昭和以降に製造されたC61形やD51形で、8620形は運用していない。