《刀剑神域》讲述故事发生在近未来的2022年，由电子机器制造商ARGUS开发出的NERvGear，让使用者能连结虚拟世界，实现完全的虚拟实境。而男主角桐谷和人作为一个重度玩家，拥有超群的反射神经和洞察力，他买下正式推出的、使用NERvGear运行的虚拟实境多人在线RPG「Sword Art Online」并立刻试玩 。但不久后便发现这游戏竟然没有登出指令，而且若强行登出，更会使玩家脑部死亡。而唯一能够登出的方法便是打倒艾恩葛朗特顶楼第100层的头目，达成完全攻略。桐人无奈之下以完全攻略游戏为目标开始了漫长的冒险，但自从遇到了女主角亚丝娜之后，他的命运开始改变。