Cermerlang dari segi sosial dan akademik, Asuna Yuuki berada di landasan yang terbaik untuk lulus ujian kemasukan sekolah menengahnya. Teman dan rakan sekelasnya, Misumi ‘Mito’ Tozawa, menasihati dia supaya berehat sebentar dari belajar dan sertai rakannya pada hari pelancaran Sword Art Online (SAO)— permainan virtual reality. Asuna menerima ajakan dan tidak lama kemudian bertemu dengan rakannya di dalam permainan.
Nasib tidak menyebelahi mereka, Asuna, Mito dan para pemain yang log masuk ke SAO diberitahu diri mereka terperangkap dalam permainan secara kekal. Satu-satunya jalan keluar adalah dengan menyelesaikan semua seratus tingkat permainan, dan untuk memburukkan lagi keadaan, jika mati dalam permainan maka pemain tersebut mati di dunia sebenar. Dengan SAO kini bertukar menjadi perangkap yang ngeri, Asuna dan pemain lain — seperti pemedang tunggal Kazuto ‘Kirito’ Kirigaya — mesti menyesuaikan diri dan bertahan hidup sambil cuba menewaskan permainan yang tidak berhati perut itu hingga ke puncak.
