藤桥凉（高森奈津美 配音）是在工厂里上班的女白领，深受下属和同事们的信赖。某日，一个名叫水野飒马（伊东健人 配音）的男人找到了她，拜托她帮忙参加一场联谊会。水野是凉的青梅竹马，两人从很小的时候起就认识了，如今的水野是一名消防员，不知道他成长的过程中遇到了什么变故，导致他现在的性格非常的轻浮，总之对于凉来说，水野并不是一个理想的恋爱对象。 然而，让凉没有想到的是，自己的公寓竟然发生了火灾，房屋尽毁，无奈之下，凉只得暂时搬到了水野家里，两人就这样开始了“同居”生活，凉也因此看到了水野不为人知的另一面。
时为战国。醍醐之国主景光，在某所寺院的大堂中，向12尊鬼神像许愿领土繁荣。作为交换而诞生的景光之后嗣，身体各处都有所欠缺，被视作不祥之子而抛弃到河川之中。时光流逝，鬼神实现了与景光的约定，国家迎来了平安。这样的某天，名为“多罗罗”的年幼盗贼，与某个男人相遇。 那是鬼，还是人——两臂装有刀剑，全身皆为人造的男人“百鬼丸”，其无光之瞳紧紧盯着袭来的妖魔。
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。
