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。
千金小姐吉儿遭到太子以莫须有的罪名悔婚并宣判死刑。就在临死之际，她竟重生到了10岁时订下婚约的那场派对！ 为了免于走上悲剧结局，她紧急向身后的人求婚，不料对方却是前生最大的敌人，也就是邻国（即将）入魔的皇帝·哈迪斯。 驰骋战场的军神大小姐在此刻重启人生！
故事延续第二季主线，灵界与斗魂卫在利益纠葛之下冲突不断，本季灵界派出强盛军队欲对斗魂卫赶尽杀绝，两方势力都在以正在举办门宗大会的五法山为中心汇集，在这里发生着惨烈的战斗与冲突。
桐人为了调查枪与钢铁的VRMMO「Gun Gale Online」里所发生的“死枪”事件而登陆了该游戏。 桐人将自己在ALO里的游戏转移到GGO里后，虽然遇上了乍看之下很容易被误认为是美少女角色的麻烦，但在经过狙击手少女诗乃的引导之后，顺利参加了决定最强枪手的PvP淘汰 赛“BoB”。 桐人在这个被枪支配的世界里，成为了唯一使用光剑战斗，并不断在“BoB”里获胜的知名角色。 他独特的战斗方式成为了玩家间讨论的焦点，知名度也不断上升。 次日，隔天举办的“BoB”正式大赛开始了。在聚集了许多强敌的“多人大混战”中，“死枪”终于现出身影。 “死枪”究竟是什么人？ “虚拟世界”真的能对“真实世界”产生影响吗？ 桐人即将独自挑战“死枪”！
