Unggul secara sosial dan akademis, Asuna Yuuki berada di jalur yang tepat untuk mendapatkan nilai sempurna dalam ujian masuk SMA. Teman sekaligus teman sekelasnya, Misumi “Mito” Tozawa, menyarankannya untuk beristirahat sejenak dari belajar dan bergabung dengannya di hari peluncuran Sword Art Online (SAO) – game multipemain realitas virtual yang sangat ditunggu-tunggu. Asuna menerima tawarannya dan segera bertemu dengannya di dalam game.

Dalam takdir yang kejam, Asuna, Mito, dan semua pemain lain yang masuk ke dalam SAO mendapati diri mereka terjebak di dalam game secara permanen. Satu-satunya jalan keluar adalah menyelesaikan seratus lantai permainan, dan yang lebih buruk lagi, mati di dalam permainan akan membunuh pemain dalam kehidupan nyata. Dengan SAO yang kini berubah menjadi jebakan mimpi buruk, Asuna dan pemain lain-seperti pendekar pedang tunggal Kazuto “Kirito” Kirigaya-harus beradaptasi dan bertahan hidup, sembari berusaha mengalahkan kompetisi yang tak kenal ampun untuk mencapai puncak.