美丽的数学岛上，有一个神奇的愿望之码。只要将“咔布”生产出的数字和“加减乘除”身上的符号正确填入其中，就可以实现任何愿望。博士为了实现统治世界的野心，一心想要得到五只咔布。在数学天才罗克和伙伴们的努力下，博士的阴谋最终破灭。博士跌入了愿望之门，竟然回到了过去。重回数学岛后，博士假扮成数学王子，更加疯狂地继续自己的阴谋。罗克和伙伴们齐心协力，一次次地挫败了“数学王子”的阴谋，恢复了数学岛的安宁。
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。
故事发生在1928年的美国，蓬勃的经济发展带来的不仅仅是更好的生活，一些肉眼无法看见的邪恶也在暗中滋生着。罗塞特（川上友子 配音）是马格达拉修道院的修女，同时，她也是一名怪物猎人。为了获得力量，罗塞特与恶魔克罗诺（石田彰 配音）结下了“怀表契约”，他通过吸食罗塞特的生命来维持自己的形象，在战斗时，更是能以生命为养料发挥出超强的战斗力。 罗塞特明白自己命不久矣，但她有一个心结必须在死前解开，那就是她的弟弟约书亚（皆川纯子 配音）。一次意外中，约书亚和罗塞特被迫分离，而这些年来罗塞特一直都在寻找弟弟的踪迹，她能在死前与弟弟重逢吗？就在罗塞特为了亲情奔波的同时，克罗诺的内心也进行着痛苦的挣扎。
