桐人（桐谷和人）是使用NERvGear遊玩VRMMORPG「刀劍神域Online」的玩家。很幸運的參與過封閉測試，並買下正式版的和人，與正式營運就馬上「完全潛行」的10000名玩家一起，享受著正式版的SAO世界。

 

但感動是短暫的，四小時多後，桐人發現封測時確實存在的登出指令竟然消失。認為只是系統暫時出錯的桐人以及開始陷入混亂的所有玩家一起被傳送到開始地點廣場，但頭上傳來的不是等待許久的故障公告，而是自稱是SAO遊戲設計者「茅場晶彥」的人淡淡開始的死亡遊戲說明：不能登出是遊戲的正常現象，只有打倒位於「艾恩葛朗特」頂樓，第100層的Final BOSS-達成完全攻略 - 才是離開這個世界唯一的方法並且，在遊戲內遊戲Over或是嘗試脫下NERvGear，玩家會立刻被NERvGear發出的高頻率微波破壞腦部而死亡。

 

因為恐懼的影響，最初的一個月內死亡人數就突破了2000多人，然而玩家們終究習慣了這個真實存在的異世界。兩年後的今日（2024年10月17日），尚有6000多名玩家存活，最前線已推進到第74層…   

  

 妖精之舞篇

經過桐人（桐谷和人）和希茲克利夫在艾恩葛朗特75層的死鬥後，包括桐人在內的6147名SAO玩家，回到了現實世界。但包括亞絲娜在內，尚有300名玩家仍然昏迷不醒。SAO的營運公司也被亞絲娜父親的公司收購。在一次探望仍在病床的亞絲娜時，遭到亞絲娜父親的養子須鄉伸之的挑引。之後桐人從在艾基爾那得到了亞絲娜可能被囚禁在另一款VRMMORPG「Alfheim Online」的情報。桐人為了解救亞絲娜而進入了該遊戲，初到這異世界時，遇見了一位風精靈女孩且被捲入了一場紛爭。

 

 

 幽靈子彈篇

桐人（桐谷和人）在莉法等人的幫助下，打破須鄉伸之陰謀救出亞絲娜後的2025年12月。

菊岡誠二郎以半威脅半利誘的方式請和人協助調查發生在VR射擊遊戲「槍大風Online」內的奇異事件：「自稱『死槍』的玩家擁有槍擊遊戲內角色而殺死現實玩家的能力」。

第一次進入這陌生的世界的桐人，首先須適應的是自己身體成了偽娘的變化，而在一陣手忙腳亂之中，遇有著天藍色短髮的女孩伸出援手，與桐人聯手挑戰「死槍」……。

 

 斷鋼聖劍篇

在結束「死槍事件」後，桐人（桐谷和人）回到ALO進行遊戲，來自GGO的新夥伴「詩乃」也在ALO建立了新角色－貓妖族弓箭手後加入了桐人的隊伍。某天一行人決定前往ALO的「幽茲海姆」，目標取得稀有道具「斷鋼聖劍」的新冒險。本篇故事的神話設定取自《詩體埃達》（Poetic埃達）的“皇家手稿 - 索列姆之歌“（Thrym的詩）

 

 聖母聖詠篇

「死槍事件」結束的數週後。

在某次ALO大型改版時，導入了嶄新的「原創劍技」系統。而在ALO的艾恩格朗特24層出現一名謎樣女孩，她以自己前所未見的十一連擊原創劍技作為賭注與別人進行決鬥。擊敗了甚至包含桐人（桐谷和人）在內的60名玩家，而贏得「絕劍」的稱號。

對此產生興趣的亞絲娜開始尋找這位擁有比桐人更快反應速度的玩家。在亞絲娜與她對決後，這名女孩邀請亞絲娜加入自己的隊伍，並拜託亞絲娜一件讓亞絲娜意想不到的事情。同時意外的牽扯出這名女孩背後一連串的故事。

 

 Alicization篇

「死槍事件」結束的半年後，桐人（桐谷和人）答應菊岡誠二郎去參加新款OLG的測試。沒想到在打工空檔時，在現實世界中竟遇上艾恩葛朗特時的殺人公會「微笑棺木」、也是「死槍」事件的餘黨前來復仇。在和人負傷送醫後，從病房中消失。亞絲娜為了尋找和人，找上茅場晶彥的戀人-神代凜子尋求其協助。