在初音岛上，樱花一年四季都在盛开，而我们的故事就发生在这个浪漫的地方。朝仓纯一（泰勇气 配音）是就读于风见学园的高中生，和别人不同的是，他拥有能够看见别人梦境的神奇能力。这一次，他又梦见了那个不知名的女孩，她的音容笑貌是如此的熟悉，可纯一就是记不起她的名字。这天，学 校新来了转学生芳乃樱（田村由香里 配音），令纯一吃惊的是，她竟然就是自己梦中的女孩。原来，樱是纯一幼时的玩伴，两人曾经许下了秘密的约定。 朝仓音梦（野川樱 配音）对没有血缘关系的哥哥纯一一直有着格外的好感，对于半路杀出的樱，音梦感到很不是滋味，而纯一对樱的热情奔放也深感头痛。在这个樱花盛开的小岛上，在三人之间，会连结出怎样的情感羁绊呢？
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。
