Dans un futur proche, un jeu de rôle en ligne multijoueur en réalité virtuelle (VRMMORPG) appelé Sword Art Online a été lancé. Il permet aux joueurs de contrôler leurs avatars avec leur corps grâce à une technologie appelée: Nerve Gear. Un jour, les joueurs découvrent qu'ils ne peuvent pas se déconnecter, car le créateur du jeu les retient captifs à moins qu'ils n'atteignent le 100e étage de la tour du jeu et ne vainquent le boss final. Cependant, s'ils meurent dans le jeu, ils meurent dans la vraie vie. Leur lutte pour la survie commence maintenant ...

Tohru Honda, jeune orpheline de seize ans ayant perdu sa mère dans un tragique accident de voiture, vit seule dans une tente sur un terrain vague. C’était sans compter sur la générosité du propriétaire du terrain, Shigure Soma, qui lui propose de l’héberger le temps qu’elle retrouve un logement décent. Tohru se retrouve alors à vivre sous le même toit que la star du lycée, Yuki Soma, mais elle découvrira rapidement qu’un lourd secret pèse sur cette famille maudite.