故事发生在私立希望之峰学园中，苛刻的入学条件和优厚的毕业待遇让这所历史悠久的学园笼罩着一股贵族和精英的气氛，只有超高校级的学生才有资格进入其中学习。今年，苗木诚（绪方惠美 配音）以“超高校级幸运”为由收到了来自学园的录取通知，奇怪的是，他平凡的生活中并没有遇到过什么幸运的事情，如果硬要说有的话，那就是此次的录取了。 这一届，包括苗木诚在内共有15名新生，均为各个领域内的尖端人士，而在开学典礼上，黑白熊（大山羡代 配音）的出现却让他们落入了永恒的炼狱。闭锁的出口，昏暗的空间，残酷的脱出规则，激烈的学级审判，只有双手沾满鲜血的人才能够成为最后的胜者重获自由。这一回，被称为超高校级幸运的苗木诚能够继续他的幸运吗？
然而───这群人的真实身份，是与企图毁灭世界的神秘灾难抗争的英雄。通过现场演出 让人们为之狂热，并集结这份力量而战。但由于表面上看起来只是演出，世人并不知道这群人是英雄。
大门大意外地遇到了亚古兽，两人见面就大打出手，亚古兽战败后称大门大 为大哥，但是数码特搜部队（DATS）不容许未受其队员管理的数码兽留存在这个世界上，必需送回数码世界，而后汤岛告诉大若加入DATS他就可以跟数码世界的强敌战斗，大因此加入DATS，与淑乃及托玛组成小组，一同解决数码事件。托玛发现日本的数码事件频率增加并非偶然，因此请假回到欧洲调查，发现根源来自于人类的七宗罪。而比丘兽的事情让大他们知道了其幕后黑手是究极体数码兽——墨丘利兽搞的鬼，也因此决定动身前往数码世界。而在数码世界，他们见到了一个人类小孩——郁人，他自称数码兽，对人类怀有怨恨。
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。
