Sword Art Online est jeu de rôle en ligne massivement multijoueur en réalité virtuelle, sorti en 2022. Avec le NerveGear, un casque de réalité virtuelle stimulant les cinq sens de l'utilisateur, les joueurs peuvent contrôler leur personnage dans le jeu avec leurs esprits.

Le 6 novembre 2022, les joueurs se connectent au jeu pour la première fois, et découvrent plus tard qu'ils sont incapables de se déconnecter. Ils sont ensuite informés par Akihiko Kayaba, le créateur de SAO, que s'ils veulent être libres, ils doivent atteindre le 100^e palier de la tour du jeu et vaincre le boss final. Cependant, si leurs avatars meurent dans le jeu, leurs corps mourront aussi dans le monde réel. L'un de ces joueurs est Kazuto Kirigaya, connu alors sous le pseudonyme de « Kirito ». Ce dernier avait été choisi comme l'un des 1000 bêta-testeurs de la bêta fermée. Comme il avait de l'expérience et la connaissance du jeu, il sentait qu'il pouvait finir le jeu facilement. En conséquence, il s'est mis à jouer en tant que joueur solo. Au cours du jeu, Kirito se lie d'amitié avec une joueuse nommée Asuna dont il tombe finalement amoureux et se mette ensemble et vont habiter dans une maison dans l'une des forêt du jeux. Ils tombe par hasard sur une petite fille seule endormir et la ramener chez eux. Le couple s'occuper d'elle comme leur fille.  Après que le duo a découvert l'identité de l'avatar de Kayaba dans SAO, ils l'affrontent et le vainquent, libérant alors tous les autres joueurs du jeu.

Après avoir été renvoyé dans le monde réel, Kirito apprend que 300 joueurs de SAO, dont Asuna, ne se sont toujours pas réveillés. En suivant une piste indiquant la localisation d'Asuna dans un autre jeux appelé ALfheim Online, Kirito décide de rentrer dans le jeu. Aidé par Suguha Kirigaya, connue sous le pseudonyme Lyfa dans le jeu, il apprend que les joueurs piégés dans ALO font partie d'un plan conçu par Nobuyuki Sugo pour effectuer des expériences illégales sur leurs esprits afin d'en prendre le contrôle. Après que Kirito a déjoué les plans de Nobuyuki, il retrouve enfin Asuna dans le monde réel.

Peu de temps après, Kirito joue un autre jeu appelé Gun Gale Online pour enquêter sur un mystérieux lien entre ce jeu et des décès survenus dans le monde réel. Aidé par une joueuse appelée Sinon, il identifie et expose les coupables, dont certains sont d'anciens membres d'une guilde meurtrière que Kirito avait déjà rencontrée dans SAO.