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。

童年时一次看电视转播的经历，在少年日向翔阳（村濑步 配音）的心中种下了排球的种子。他在初中时代是排球部的主将，可是人丁寥落的排球部始终没有起色，唯一一场比赛也以惨败告终。在此之后，他终于如愿考入梦寐以求的学府乌野高中，并加入了该校的排球部。当年翔阳在电视上看到的正是乌野 高中的比赛，如今这个学校的排球却正面临着衰败的命运。与宿命的对手和好友影山飞雄（石川界人 配音）聚首于此，心怀排球梦想的少年们将团结一心，带领着乌野这名王者再度振翅高飞……