主角·桐人连线进入一款名为「Sword Art Online 刀剑神域」的游戏里，大约有一万名玩家被强制卷入这款死亡战斗。自己也被卷入其中的桐人，在游戏的舞台——巨大浮游城堡「艾恩葛朗特」里，以不与人组队的独行剑士身份，逐渐崭露头角。桐人本以完全攻略的条件——到达城堡最上层为目标，持续进行严酷且漫长的冒险。但自从遇见细剑高手——女性细剑使亚丝娜，以及公会「血盟骑士团团长」「圣骑士之希兹克利夫」后，他的命运却产生了巨大的变化。究竟桐人能否从游戏里全身而退……
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