Asuna Yuuki, que sobresale tanto social como académicamente, va camino de superar sus exámenes de acceso al instituto. Su amiga y compañera de clase, Misumi "Mito" Tozawa, le aconseja que se tome un pequeño descanso de sus estudios y se una a ella el día del lanzamiento de Sword Art Online (SAO)—el esperado juego multijugador de realidad virtual online. Asuna acepta su oferta y pronto se encuentra con ella en el juego. En un cruel giro del destino, Asuna, Mito y todos los demás jugadores conectados a SAO se encuentran atrapados en el juego de forma permanente. La única forma de salir es superar los cien pisos del juego, y para empeorar las cosas, morir dentro del juego matará al jugador en la vida real. Con SAO convertido en una pesadilla de muerte, Asuna y otros jugadores —como el espadachín solitario Kazuto "Kirito" Kirigaya—deben adaptarse y sobrevivir, mientras intentan vencer a la implacable competencia para llegar a la cima.