En el año 2022 se lanza un juego de rol masivo en línea llamado Sword Art Online (SAO). Con la ayuda de la tecnología «NerveGear», los jugadores controlan sus avatares mediante nada más que sus propios pensamientos. Kazuto Kirigaya es uno de los pocos afortunados que tiene en sus manos el primer envío. Inicia sesión para encontrarse, con otros diez mil, en el mundo escénico y elaborado de Aincrad. Sin embargo, en un giro cruel de los acontecimientos, los jugadores pronto se dan cuenta de que no pueden cerrar sesión: el creador del juego los ha atrapado en su nuevo mundo hasta que completen los cien niveles del juego. Para escapar de Aincrad, Kirito ahora tendrá que interactuar y cooperar con sus compañeros de juego. Algunos son aliados, mientras que otros son enemigos. Sword Art Online no es solo diversión y juegos: si mueren en Aincrad, mueren en la vida real. Kirito debe adaptarse a su nueva realidad, luchar por su supervivencia y, con suerte, liberarse de su infierno virtual.

Un año después de escapar de Sword Art Online, Kazuto Kirigaya se ha establecido de nuevo en el mundo real. Sin embargo, su paz dura poco ya que sucede un nuevo incidente en un juego llamado Gun Gale Online (GGO), donde un jugador llamado Death Gun parece que mata gente en el mundo real al dispararles en el juego. Al pedirle los funcionarios que les ayude a investigar los asesinatos, Kazuto vuelve a asumir el personaje de Kirito y se conecta a Gun Gale Online con la intención de detener al asesino. Una vez dentro, Kirito conoce a Sinon, una francotiradora altamente habilidosa afectada por un pasado traumático. Pronto es arrastrada en su persecución tras Death Gun, y juntos se inscriben en Bullet of Bullets (BoB), un torneo donde esperan detenerlo antes de que se cobre otra vida. Sin embargo, no todo va bien, ya que las cicatrices del pasado la lastran.

El Soul Translator es una interfaz que interactúa directamente con el fluctlight del usuario, algo así como el alma humana, y difiere fundamentalmente del método anterior de envío de señales al cerebro. El instituto RATH apunta a perfeccionarlo con la ayuda de Kazuto Kirigaya, que trabaja allí como empleado a tiempo parcial para probar las capacidades del sistema. Según el contrato de confidencialidad, cualquier recuerdo creado por la máquina en el mundo virtual se borra al regresar al mundo real y Kazuto sólo puede recordar vagamente un solo nombre, Alice, que le produce inquietud. Cuando Kazuto acompaña a Asuna Yuuki a su casa una noche, se encuentran con un enemigo conocido de la época de SAO y Kazuto cae fatalmente herido en la lucha y pierde el conocimiento. Cuando despierta, descubre que se ha sumergido por completo en el Inframundo, aparentemente sin forma de escapar. Se embarca entonces en la búsqueda de un camino de regreso al mundo físico una vez más.

A pesar de la derrota de la pontífice de la Iglesia Axioma, las cosas todavía no parecen haberse calmado. Al ponerse en contacto con el mundo real, Kazuto Kirigaya «Kirito» descubre que la Ocean Turtle, una plataforma marina controlada por RATH, ha sido asaltada. Debido a un cortocircuito repentino causado por los asaltantes, el fluctlight de Kirito se daña, dejándolo catatónico. Desconfiando de los miembros de la Iglesia Axioma, Alice se lleva consigo al catatónico Kirito de vuelta a su pueblo natal, Rulid, sin tener en cuenta su destierro. Ahora, Alice vive una vida ordinaria y pacífica cerca del pueblo, deseando que Kirito se recupere. Sin embargo, la tragedia la golpea cuando Alice se da cuenta de que el Territorio Oscuro ya ha comenzado a invadir el Imperio Humano. Al retomar su papel anterior como Alice Synthesis Thirty, promete derrotar al Territorio Oscuro para defender el mundo por el que Kirito y Eugeo lucharon para protegerlo.