川原礫による同名小説を原作とするテレビアニメ作品。監督は「世紀末オカルト学院」の伊藤智彦、キャラクターデザインと総作画監督は「WORKING’!! ワーキング!!」の足立慎吾、アニメーション制作は「あの日見た花の名前を僕達はまだ知らない。」「宇宙兄弟」のA-1 Picturesが担当。第1～14話のアインクラッド編と第15～25話のフェアリィ・ダンス編で構成。
2022年、次世代ゲーム機“ナーヴギア”が開発され、初の本格的VRMMORPG(仮装大規模オンラインロールプレイングゲーム)「ソードアート・オンライン」のサービスが開始された。キリトこと桐ヶ谷和人はゲームを満喫するが、ゲームの開発者である茅場晶彦によって仮想世界に閉じこめられてしまう。キリトは愛する人を救うため、命がけのゲームに挑むのだった。