Seit der Freigabe von SAO ist ein Jahr vergangen. Kazuto (Kirito) wird von Seijirou Kikuoka von der virtuellen Abteilung des Ministeriums für Innere Angelegenheiten und Kommunikation gerufen und erfährt von einer Reihe bizarrer Morde, die mit dem beliebten VR-Spiel Gun Gale Online (GGO) zusammenhängen. Zwei prominente GGO-Spieler sind auf mysteriöse Weise tot in der realen Welt aufgetaucht, nachdem sie im Spiel von einem Spieler, der sich Death Gun nennt, erschossen wurden.

Als Kazuto sich in GGO einloggt und beginnt, das Geheimnis zu untersuchen, trifft er auf ein Scharfschützenmädchen namens Sinon, das ein Hecate II-Gewehr schwingt. Ist sie Freund oder Feind? Kirito betritt erneut die virtuelle Welt und erlebt ein ganz neues Abenteuer!