2022年，人类实现了现实世界和假想空间的融合，电子制造商开发了名为《刀剑神域（Sword Art Online）》的在线电子游戏。SAO甫一面世便大受好评，限量一万份的名额在发售当天的短时间内便被抢购一空。通过联网，玩家可以身临其境进入充满想象力和异域风情的游戏世界——浮游城市艾恩葛朗特。玩家在这里可以生活、练武、升级、经商、探险，与真实世界别无二致，却拥有无上的乐趣。曾是少数封测玩家的桐人（松冈祯丞 配音）也是这一万名幸运者中的一员。最初的兴奋过后，玩家们却发现根本无法顺利登出游戏，更为恐怖的是，一旦玩家的HP归零，现实世界中他们的肉体也将死亡。他们被SAO的开发者茅场晶彦（山寺宏一 配音）困在游戏中，顺利逃脱的方法似乎只有一个，那就是完成困难重重的攻略任务…… 本片根据川原砾的轻小说改编。
月落和亚晨是一对双胞胎兄妹，他们在一个与世隔绝的深山小村落里出生，被称为“分隔夜与昼的双子”。他们拥有获得特殊力量的资格，一场围绕他们的双使战斗也随之展开。 双使是一种成对的存在，被人类冠以“幽灵”、“怪物”、“怪兽”或“异形”等各种各样的称呼。它们并非人人可见，各自拥有不同的外表、性格和能力。每对双使都有一个与之缔结契约的主子，而指挥它们的主子被称为“双使师”。 许多大人在双胞兄妹开始懂事前就暗中操纵，试图夺取他们的力量，因此月落和亚晨在年幼时就被迫分离。本作故事以兄妹俩的重逢展开序幕。
故事发生在一处温馨但偏僻的田园小镇奥木染，双亲过世的少年春日野悠（桥本隆 配音）带着体弱多病的妹妹春日野穹（田口宏子 配音）千里迢迢的来到了这里，准备寄宿在祖父留下的房子中。虽然照顾妹妹的起居很辛苦，但悠还是拥有了一段难得愉快的时光。在这里，悠遇见了幼年的玩伴天女目瑛（阪田佳代 配音），成熟温柔的姐姐依媛奈绪（猪口有佳 配音），认真可爱的大小姐渚一叶（小野凉子 配音）等热情亲切的朋友们，还有同班损友中里亮平（中国卓郎 配音）的插科打诨让他笑口常开。同时，一些模糊的回忆逐渐的浮上了心头，是和谁有过怎样的约定呢？面对着面前似曾相识的风景，悠的记忆开始苏醒。
最强假面ケモナーマスク（毛球控假面）。 在角斗场的欢呼声中、和宿敌MAO一决雌雄。世界职业摔跤锦标赛的钟声，现在、敲响了！原本应该是这样的…… 在比赛中突如其来的传送门被召唤至异世界。ケモナーマスク（毛球控假面）本体柴田源藏被公主告知要退治魔王和邪恶的魔兽。 但是喜爱毛茸茸动物的源藏坚决拒绝了这个请求。 “就算是魔兽，只要满怀爱心接纳它的话，是不会无端袭击人类的！”
击败青城晋级决赛的乌野，白鸟泽成为他们的下一个对手。
