Sword Art Online (SAO) เป็นอนิเมะที่เล่าเรื่องราวของ คิริงายะ คาสึโตะ หรือที่รู้จักกันในชื่อ คิริโตะ หนุ่มเกมเมอร์ที่เข้าไปเล่นเกมออนไลน์ตัวใหม่สุดล้ำชื่อ Sword Art Online แต่แล้วเหตุการณ์ไม่คาดฝันก็เกิดขึ้น เมื่อผู้เล่นทุกคนถูกขังไว้ภายในเกมโดยไม่สามารถออกไปได้ และหากตายในเกม ก็เท่ากับตายในโลกความเป็นจริงด้วย กฎเหล็กของเกม คือ ผู้เล่นทุกคนต้องเคลียร์ดันเจี้ยนทั้งหมดและเอาชนะ
บอสตัวสุดท้ายให้ได้เท่านั้น จึงจะมีโอกาสกลับสู่โลกความเป็นจริง คิริโตะจึงต้องผจญภัยในโลกเสมือนจริงอันกว้างใหญ่ พร้อมกับผู้เล่นคนอื่นๆ เพื่อเอาชีวิตรอดและค้นหาทางออกจากเกมนี้ ตลอดการผจญภัย คิริโตะได้พบเจอกับเพื่อนใหม่มากมาย รวมถึง อาสึนะ สาวสวยผู้แข็งแกร่ง ซึ่งต่อมาทั้งคู่ได้กลายมาเป็นคู่หูที่แยกกันไม่ออก พวกเขาต้องเผชิญหน้ากับอันตรายมากมาย ทั้งจากมอนสเตอร์ในเกม ผู้เล่นคนอื่นที่หวังจะเอาชีวิตรอด และปริศนาที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังการสร้างเกมนี้
