Kirito wurde zusammen mit seinem Jugendfreund Eugeo beauftragt, einen riesigen Baum namens Gigas Cedar zu fällen. Sie schwingen ihre Axt, als ihre Freundin Alice zum Mittagessen kommt. Während sie essen, beschließen die drei Freunde, in eine sagenumwobene Höhle zu gehen.

Kirito erwacht, um sich in einer mysteriösen Welt zu befinden, die an ein Fantasy-Spiel erinnert. Sein Gedächtnis ist verschwommen, er versucht sich abzumelden, kann aber nicht in die reale Welt zurückkehren. Nachdem er ziellos umhergezogen ist, befindet er sich unter einem riesigen Baum.

Kirito entscheidet sich für eine Reise nach Centoria. Da er Eugeos Hilfe braucht, beschließt er auch, die Gigas Cedar zu fällen. In der Zwischenzeit macht sich Alices kleine Schwester Selka Sorgen um Eugeo und öffnet sich Kirito gegenüber wegen ihrer Bedenken.

Kirito und Eugeo erkennen, dass Selka allein in die End Berge aufgebrochen ist, und beschließen, ihr zu folgen. Als sie die Höhle betreten, treffen sie auf Goblins, vermutlich aus dem Dunklen Territorium, und müssen in einen Kampf ziehen.

In der realen Welt liegt Kazuto Kirigaya bewusstlos da. Auf wunsch von Kikuoka wird Kazuto in ein gut ausgestattetes Krankenhaus verlegt, aber als Asuna und Suguha zu besuch kommen, werden sie abgewiesen. Misstrauisch trennen sich Asuna und die anderen, um mehr über Rath herauszufinden.

Asuna infiltriert Rath, das Forschungslabor in der Meeresschildkröte, wo sie Kikuoka beharrlich über den Aufenthaltsort von Kazuto auskundschaftet. Kikuoka verrät, dass hinter der Entwicklung des Seelenübersetzers ein atemberaubendes Ziel von epischer Größe steht.

Zwei Jahre sind vergangen, seit Kirito und Eugeo das Dorf Rulid verlassen haben. In der Hauptstadt Centoria haben beide Jungen ihr Ziel erreicht, in die "North Centoria Imperial Swordcraft Academy" aufgenommen zu werden.

Kirito befindet sich in einem Duell gegen den Eliteschüler Volo Levantein mit echten Schwertern. Während die neugierige Menge zuschaut, wird Kirito von Sortiliena ermutigt, und das Duell beginnt.

Als Eliteschüler kämpft Eugeo zusammen mit Kirito mit der Frage, was er in sein Schwert einfließen lassen soll, damit er stärker werden kann. Als er von den Eliteschülern Raios und Humbert verspottet wird, beschließt Eugeo, Humberts Bitte um ein Duell anzunehmen.

Ronie und Tiese kommen zu spät ins Wohnheim. Kirito stürmt auf der Suche nach ihnen hinaus, aber kaum ist er gegangen, erscheint Frenica. Sie erzählt Eugeo, wie sie durch Humberts Hände gelitten hat, und dass Tiese und Ronie gegangen sind, um ihn deswegen zu konfrontieren.

Kirito und Eugeo gelten jetzt als Verbrecher, weil sie den Tabu-Index verletzt haben, und werden in das unterirdische Gefängnis in der zentralen Kathedrale geworfen. In der Zwischenzeit, auf der Meeresschildkröte in der realen Welt, wacht Asuna über Kazuto, während dieser behandelt wird.

Kirito und Eugeo entkommen aus ihrer Zelle, nur um ihren Weg zu finden, der von Eldrie Synthesis Thirty-One blockiert wird, auf Befehl von Alice, auf sie zu warten. Kirito und Eugeo kämpfen gegen ihn, bis Eugeo merkt, dass er Eldrie schon einmal irgendwo gesehen hat.

Kirito und Eugeo wurden von dem jungen Mädchen, Kardinal, gerettet, das sich im Großen Bibliotheksraum der Zentralkathedrale versteckt. Ihre wahre Identität ist die eines autonomen Programms, das die Erhaltung der Ordnung in der Unterwelt, einer virtuellen Welt, koordiniert.

Kardinal Kirito erklärt, wie die Axiom-Kirche und der Tabu-Index entstanden sind, angefangen mit der Vergangenheit des Administrators. Kirito kann seine Ungläubigkeit kaum verbergen, aber Kardinal hat noch eine weitere Offenbarung: die große Gefahr, die jetzt die Unterwelt bedroht.

Nachdem Kirito und Eugeo vom Kardinal mit dem Schicksal der Welt betraut worden waren, begaben sie sich in die oberste Etage der zentralen Kathedrale. Sie finden ihre konfiszierten Schwerter, nur um von dem bogenschwingenden Integrity Knight Deusolbert Synthesis Seven angegriffen zu werden.

Kirito und Eugeo sind auf dem Weg ins Oberste Stockwerk der Zentralkathedrale, als sie zwei Mädchen namens Linel und Fizel begegnen. Fanatio Synthesis Two, ein stellvertretender Kommandant der Integritätsritter, liegt auf der Lauer.

Obwohl er von Wunden durchdrungen ist, gelingt es Kirito, seine Kunst der perfekten Waffenkontrolle zu aktivieren. Auf dem Weg in das oberste Stockwerk der Zentralkathedrale stehen Kirito und Eugeo vor einer seltsam aussehenden schwimmenden Plattform.

Als Kirito und Alice beide die Kunst der perfekten Waffenkontrolle im Wolkengarten entfesseln, reißt der Aufprall ein Loch in die scheinbar unüberwindliche zentrale Kathedralenwand, die sie beide nach draußen fliegen lässt.

Eugeo erreicht den neunzigsten Stock der Zentralkathedrale, die sich als riesige Badestelle erweist. Der verblüffte Eugeo trifft auf Bercouli Synthesis One, der im Bad eintaucht. In der Zwischenzeit erklimmen Kirito und Alice immer noch die Wand der Zentralkathedrale.

Als Kirito Alices Reaktion sah, als er den Namen Selka erwähnte, beschließt er, ihr die Wahrheit über die Integritätsritter zu sagen. In der Zwischenzeit, nachdem Eugeo während seiner Schlacht gegen Bercouli bewusstlos geschlagen wurde, erwacht er im obersten Stockwerk der Kathedrale.

Kirito und Alice erreichen das Gemeinschaftsbad im neunzigsten Stock. Dort finden sie den Integritätsritterkommandanten Bercouli, der von Chudelkin in Stein gemeißelt wurde. Alice bricht in Tränen aus, als sie die tragische Notlage ihres Mentors sieht, aber dann.....

In Kirito und Alice's Weg steht Eugeo, der das Synthesis Ritual durchlaufen hat und ein Integritätsritter wurde. Kirito wird verunsichert, bis Alice ihn ermahnt, sich zu entscheiden, Eugeo mit allem, was er hat, zu bekämpfen.

Im obersten Stockwerk der Zentralkathedrale stehen Kirito, Eugeo und Alice schließlich dem Administrator gegenüber. Aber Chudelkin nutzt die heiligen Künste, um sich in einen riesigen Clown zu verwandeln und anzugreifen.

Kardinal erscheint im obersten Stockwerk der Zentralkathedrale zu einem Showdown mit ihrem bitteren Gegner der letzten zweihundert Jahre. Sie bewegt sich, um ihr Ziel zu erreichen, den Administrator zu löschen, nur um zu sehen, wie der gefallene Schwertgolem wieder aufsteigt.

Kirito trägt die Hoffnungen von Kardinal, Eugeo und Alice in seinem Herzen, steht wieder einmal und visualisiert den schwarzen Schwertkämpfer, den Spitzenspieler, der SAO besiegt hat. Im Interesse aller, denen er auf dieser Welt begegnet ist, stellt sich Kirito dem Administrator.

Als Folge der Beschädigung seines Fluctlight, ist Kirito nur Schatten seiner selbst. Um Kirito zu beschützen, lässt sich Alice außerhalb ihres Heimatdorfes Rulid nieder und hält sich mit Holzfällerarbeiten über Wasser. Doch ihre Vergangenheit lässt die beiden nicht los und verfolgt sie.

Das Dorf Rulid wird von Goblins angegriffen und Alice eilt den Dorfbewohnern zu Hilfe, auch wenn sie dafür wieder als Alice Synthesis Thirty auftreten muss. Unterdessen wird die Forschungseinrichtung „Ocean Turtle“ immer noch von Terroristen besetzt.

Die Terroristen diven in Underworld ein, um Alice zu finden und ihr Fluctlight an sich zu reißen. Gleichzeitig entscheidet sich Asuna das gleiche zu tun, um Kirito aus seinem komaähnlichen Zustand zu befreien.

Gabriel Miller und Vassago sind in Underworld angekommen und wollen Alice's Light Cube in ihren Besitz zu bringen und zetteln dafür einen Krieg zwischen dem Human Empire und dem Dark Territory an. Aber nicht jeder will diese Kriegserklärung einfach so hinnehmen.

Die Vorbereitungen für den Krieg laufen auf Hochtouren und Alice trifft zusammen mit Kirito im Lager am Hauptosttor ein. Dort wird schnell klar, wie ernst die Lage ist, denn das Human Empire ist dem Dark Territory haushoch unterlegen.

Die Schlacht hat begonnen! Obwohl die Menschenarmee zahlenmäßig weitaus unterlegen ist, schlagen sie ihre Gegner unerbittlich zurück und auf beiden Seiten der Front gibt es unzählige Opfer.

Als sich Tiese und Ronie mit Kirito verstecken wollen, treffen sie auf den Ritter der Integrität Renly, der verängstigt seinen Posten verlassen hat. Unerwartet entdeckt ein Goblin ihr Versteck und Renly muss all seinen Mut zusammennehmen, um gegen den Feind zu gewinnen.

Alice begibt sich zum World End Altar, um die Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen und die feindliche Armee zu zerstreuen. Unterdessen schmieden Vecta und Dee Eye Ell einen grausamen Plan, um die verbrauchte Finsterkraft wieder aufzustocken.

Die feindliche Invasionstruppe ist bereits merklich geschwächt, nur noch die Schwarzen Ritter und die Faustkämpfer gilt es noch zu besiegen. Doch letzere sind besonders resistent gegen Schwertangriffe und dennoch stellt sich ihnen Sheyta, Ritterin der Integrität, in den Weg.

Asuna divet als Göttin der Schöpfung Stacia nach Underworld. Fest entschlossen Kirito und diese Welt zu retten, schließt sie sich der Armee des Human Empire an und erzählt, in welcher Gefahr Alice schwebt.

Als wäre der Krieg in Underworld noch nicht brutal genug, entscheidet sich der Hacker Critter, diese Welt für Spieler aus der ganzen Welt freizugeben. Dagegen wollen Suguha, Sinon und die anderen natürlich etwas unternehmen.

Tausende US-Spieler werden nach Underworld transferiert und mischen sich in das Kampfgetümmel. Als wäre das noch nicht genug, schafft es Vecta tatsächlich Alice zu entführen. Doch Asuna macht sich sofort auf den Weg sie zu retten.

Als Sonnengöttin Solus eingeloggt, rettet Sinon Asuna und ihre Freunde vor den amerikanischen Spielern. Mit den einzigartigen Kräften des Solus-Accounts macht sie sich auf die Suche nach Alice.

Obwohl sie sich in der Unterzahl befinden, kämpft die Armee des Menschenreichs zusammen mit Asuna weiter gegen die große Welle der amerikanischen Spieler, die auf sie einstürmt. Doch sie sind hoffnungslos unterlegen. Doch dann erscheint Lisbeth mit Verstärkung…

Sinon spürt Alice auf, die noch um ihren Mentor Bercouli trauert und ermuntert sie, weiter zum World End’s Altar zu gehen. Sie bleibt hingegen zurück, um sich dem hinterhältigen Subtilizer zu stellen. Auch Asuna und die anderen erleben eine unangenehme Überraschung…

Es stellt sich heraus, wer der Verräter bei Rath ist. Er gesteht, dass er den Amerikanern die ganze Zeit über Informationen zugespielt hat. Währenddessen konfrontiert Sinon Gabriel, der sich wieder eingeloggt hat.

Der Angriff der Verstärkung aus ALO gerät ins Stocken. Die Chancen für Asuna und die anderen gegen Vassagos furchteinflößende Armee sehen nicht gerade gut aus. In der Hoffnung, ihn zu provozieren, tritt Vassago Kiritos Rollstuhl um. Wird Kirito das Bewusstsein zurückerlangen?

Kirito liegt immer noch im Koma und wird von schmerzhaften Erinnerungen an seine Vergangenheit heimgesucht. Noch dazu erkennt Higa, dass Asunas, Sinons und Leafas Fluctlights zusammen nicht ausreichen werden, um ihren Freund Kirito zurückzubringen. Es scheint keine Hoffnung mehr zu geben…

Kirito kann seine furchtbaren Albträume überwinden und schafft es endlich sein Bewusstsein zurück zu erlangen. Mit dem Schwert des Nachthimmels in der rechten und dem zerbrochenen Schwert der blauen Rose in der linken Hand tritt er gegen Vassago an.

Zusammen mit Asuna begibt sich Alice zum World End’s Altar. Der wiedererwachte Kirito konfrontiert Gabriel in einem Kampf, um den beiden Mädchen Zeit zu verschaffen. Kann Kirito Gabriel besiegen?

Die Phase der maximalen Beschleunigung hat jetzt begonnen. Alice gelingt es tatsächlich, sich aus Underworld auszuloggen, doch Kirito scheint es nicht rechtzeitig zu schaffen. Sollte die maximale Beschleunigung nicht beendet werden können, würde das für ihn bedeuten, dass er 200 Jahre in Underworld festsitzt!

Der lange und anstrengende Kampf ist nun endlich vorbei. Alice wird der Welt als künstliche Intelligenz vorgestellt. Sinon, Leafa und die anderen begleiten das Geschehen durch das Fernsehen mit. Alle scheinen sich zu freuen. Doch wo sind Kirito und Asuna?

Rinko informiert Kirito, dass Alice verschwunden ist. Auf seinem Weg nach draußen klingelt es plötzlich an der Tür. In Panik reißt Kirito die Tür auf und findet dort einen Lieferboten mit einem mysteriösen Paket. Auf dem Paket ist ein Logo von Rath aufgedruckt ...