Dans un futur proche, un jeu de rôle en ligne multijoueur en réalité virtuelle (VRMMORPG) appelé Sword Art Online a été lancé. Il permet aux joueurs de contrôler leurs avatars avec leur corps grâce à une technologie appelée: Nerve Gear. Un jour, les joueurs découvrent qu'ils ne peuvent pas se déconnecter, car le créateur du jeu les retient captifs à moins qu'ils n'atteignent le 100e étage de la tour du jeu et ne vainquent le boss final. Cependant, s'ils meurent dans le jeu, ils meurent dans la vraie vie. Leur lutte pour la survie commence maintenant ...

L’histoire tourne autour d’un gamer de génie nommé Kazuto « Kirito » Kirigaya qui entre dans une réalité virtuelle massivement multi-joueurs en ligne (MMO) appelé Sword Art Online. La particularité du jeu est sa dangerosité. En effet, il n’y a pas d’échappatoire à ce monde, sauf si le joueur termine entièrement le jeu, car tout « game over » signifie la mort du joueur dans la réalité.