Năm 2026, thế giới thực tế ảo được khuấy đảo bởi phát minh mới Aguma – tiền thân Amusphere. Đây là một thiết bị có thể mang đi được, dù không có chức năng full-dive (người chơi hoàn toàn hòa nhập vào game) như các thiết bị trước, nhưng nó được sử dụng Augmented Reality (AR - Công nghệ tương tác thực tế - thực tại), cho phép game thủ chơi dù vẫn còn ý thức về thế giới bên ngoài. Độ an toàn và thân thiện với người dùng khiến nó trở thành hit trên thị trường. Game nổi tiếng nhất trên thiết bị này chính là Ordinal Scale, đã thu hút hàng triệu người gia nhập.

Asuna và bạn bè mình không ngoại lệ, họ đã chơi Ordinal Scale một thời gian. Cho đến khi Kirito cũng quyết định tham gia. Họ dường như nhận ra rằng Ordinal Scale chứa đựng nhiều rủi ro khó lường. Khi người chơi bị mắc kẹt lại trong thế giới ảo, và phải đánh đổi bằng mạng sống thật.

Phiên bản điện ảnh lần này, mặc dù Sword Art Online hoàn toàn được viết mới so vớt cốt chuyện ban đầu. Nhưng được chắp bút bởi cha đẻ Kawahara Reki nên phim hoàn toàn giữ nguyên được tinh thần thương hiệu Sword Art Online.