在卢利特村长大的少年——桐人，和青梅竹马尤吉欧一同背负着砍倒巨大的黑树——基家斯西达的天职。今天也为了砍倒巨树而正挥动着斧头，青梅竹马的爱丽丝送来了亲手制作的馅饼。午餐时分，3人决定远行前往童话中“尽头山脉”的洞窟。面对对于是否违反作为世界的规则的禁忌目录感到不安的尤吉欧，桐人与爱丽丝异口同声说没问题，迎来了出发的日子。

陷入命悬一线危机的桐人睁开眼睛，那里是在如同幻想类游戏一般的神秘世界之内。他记忆模糊之中尝试登出，却无法返回现实世界。桐人束手无策，漫无目的地走着，不久来到一棵巨大的树下。在那里他和一名少年相遇了。那位少年的名字，叫尤吉欧。桐人想要了解关于这个世界的话题，但尤吉欧不知道登出的方法。然后，尤吉欧开始讲起关于过去自己的青梅竹马的少女爱丽丝的事情。

桐人决定出发前往“Under World”人界的中心——央都。为此必须要有尤吉欧的帮助，桐人为了将他从天职中解放出来而下决心砍倒基家斯西达。桐人与尤吉欧交替挥动着斧子，这时，尤吉欧交给桐人曾经在北方洞窟发现的蓝蔷薇之剑。桐人思考着，如果是这把剑的话，或许就能砍倒基家斯西达了……另一边，爱丽丝的妹妹——赛鲁卡，担心着在爱丽丝被公理教会带走后就失去了笑容的尤吉欧，将这件心事吐露给了桐人。

桐人和尤吉欧认为赛鲁卡是只身前往“尽头山脉”无误，就紧随其后追了过去。可是他们在洞窟之中遭遇了被认为是从“黑暗领域”来的哥布林，并与之战斗。桐人持剑与一众哥布林交锋，而尤吉欧则因第一次见到的“黑暗存在”而身体僵直，呆立在那里。桐人果敢战斗。但哥布林的反击产生了他在虚拟世界无法想象的剧痛，桐人因恐惧而无法起身。绝境中的桐人，在被哥布林的刀刃接二连三砍下的这时……

桐人在“Under World”里以央都为目标前进。另一边，现实世界中的桐谷和人依然处于神志不清的状态。根据菊冈的提议，桐人被转院到设备齐全的医院，而明日奈与直叶去探视和人的时候，却被告知在康复之前谢绝见面。认为事出蹊跷的明日奈等人，推测和人会不会是在他打工的地方，从事“Soul Translator”的研究的“RATH”那里。明日奈等人分头开始了对RATH的调查，然而和人仍下落不明……

潜入“LATH”的研究设施“Ocean Turtle”的明日奈，严厉追问菊冈关于和人的安危问题。菊冈死了心，坦白了和人在“Ocean Turtle”里的“Soul Translator”中进行治疗的事。明日奈姑且放下了心来，可与明日奈一同潜入的凛子，对菊冈提出了为什么会邀请自己到“Ocean Turtle”的疑问。之后，在菊冈讲述的“Soul Translator”的开发中，有着无法想象的宏大目的。

桐人与尤吉欧自“卢利特村”出发后经历了2年的岁月。终于抵达央都圣托利亚的两人，达成了“北圣托利亚帝立修剑学院”的入学的目的。作为修剑士磨炼本领，为了成为整合骑士，并寻找爱丽丝的行踪，每天度过着修炼的时光。桐人作为学院次席索尔狄丽娜的“侍从”服侍着她，但她在反复练习的过程中，看穿了被桐人雪藏起来的真正的强大。被索尔狄丽娜拜托的桐人，和她约定展现自己所拥有的一切。

尤吉欧与桐人一起成为了“上级修剑士”，然而为了让自己变强，不知道要把怎样的“心意”注入剑中，他每天都在苦恼。就在此时，尤吉欧被平时没怎么给人留下好印象的学院首席莱欧斯和次席温贝尔缠上了，他接受了温贝尔为了确认两人的强弱而提出的同其交手的提议。两人剑锋交错。最初尤吉欧占有优势，可在温贝尔剑中包含的“巨大的自尊心”之力面前，渐渐被压制了下去……

桐人和尤吉欧的“侍从”罗妮耶和蒂洁回来得很晚。为了寻找2人桐人跳出窗户。与他不同，尤吉欧来到了芙蕾妮卡那里，了解到她自己被温贝尔羞辱的行为，以及去向温贝尔他们抗议这种行为的罗妮耶和蒂洁还没有回来这件事。被不祥的预感驱使的尤吉欧，急忙前往温贝尔的房间，在那里最糟糕的事态现正要开始。

在因违反“禁忌目录”而成为罪人的桐人和尤吉欧面前出现的，是整合骑士之一爱丽丝·辛赛西斯·萨蒂。她毫无疑问是曾被处罚的青梅竹马的少女——爱丽丝·滋贝鲁库。然而，她没有与桐人和尤吉欧一同生活时的记忆，简直判若两人。桐人和尤吉欧感到困惑，而两人作为重罪之人被送入了“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的地下牢房。另一边，在现实世界的“Ocean Turtle”，在看护着接受治疗的和人的明日奈面前出现了一台奇妙的机器人。

桐人和尤吉欧成功从地下牢房越狱，却被依爱丽丝的命令埋伏着的艾尔多利耶·辛赛西斯·萨蒂万挡住了去路。三人转为战斗状态。桐人和尤吉欧为了前进，进行了由桐人防御艾尔多利耶使用的鞭子，由尤吉欧冲上前攻击的作战。可是，艾尔多利耶的冰之鞭像蛇一样蠕动，然后分裂开袭击过来。桐人和尤吉欧对强敌陷入苦战。但是，突然间尤吉欧发现艾尔多利耶的脸似曾相识。

桐人和尤吉欧被在“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的大图书室隐居的少女卡迪纳尔搭救。她的真实身份是掌管维持虚拟世界“Under World”秩序的自律型程序。从阿多米尼斯多雷特的过去开始，卡迪纳尔对桐人讲起了“公理教会”和“禁忌目录”的由来。桐人难掩惊讶，但他也听到了更进一步的事实——“Under World”正逼近可怕的危机。

被卡迪纳尔委托以世界的命运，桐人和尤吉欧以“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的最高层为目标前进。途中，两人从放在武器保管库的庞大武器之中顺利找到了被夺走的爱剑，但在那里，整合骑士迪索尔巴德·辛赛西斯·赛门的弓箭突然射来。两人好不容易躲开了从他使用的神器“炽焰弓”里放出的无数支箭，但本该用尽弓箭的迪索尔巴德的弓发生了某种变化。

桐人和尤吉欧继续攀登“圣托拉尔·卡赛多拉尔”时，遇见了自称是丽涅尔、菲洁尔的两位少女。为什么是小孩？突然间，桐人和尤吉欧被隐藏了整合骑士身份的丽涅尔和菲洁尔以毒剑进行了麻痹攻击。无法动弹的桐人和尤吉欧被带到了某处，整合骑士副骑士长法那提欧·辛赛西斯·图在那里等待着。

桐人在满身创伤之中，终于发动了“武装完全支配术”，与整合骑士法那提欧的战斗迎来了终结。再次以“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的最高层为目标的桐人和尤吉欧，抵达奇妙的升降机前。在“升降员”少女的带领下到达并步入80层“云上庭园”的两人，面前出现的是尤吉欧追求的少女，拥有神器“金桂之剑”的整合骑士爱丽丝·辛赛西斯·萨蒂。

在“云上庭园”桐人的剑和爱丽丝的剑的“武装完全支配术”相互碰撞，造成本无法破坏的“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的墙壁破碎，桐人和爱丽丝被抛出。紧接着，桐人将剑刺入外墙的缝隙，救起了坠落的爱丽丝。可是作为敌人的两人，即使在走投无路的情况下也相互碰撞着彼此的信念。不久，桐人对爱丽丝提议休战直至返回塔的内部。

尤吉欧终于抵达“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的90层。那里是热气腾腾的大浴场。感到困惑的尤吉欧，同在热水中缓解长途奔波疲劳的整合骑士贝尔库利·辛赛西斯·万邂逅了。尤吉欧被既沉着又有深不可测震撼力的贝尔库利压倒，却依然独自战斗。另一边，桐人与爱丽丝继续攀登着“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的墙壁。

桐人偶然在对话中说出了赛鲁卡这个名字。听到这个名字的爱丽丝完全变了个样子。见到这一幕的桐人，告诉了她整合骑士的真相。可是，无法接受桐人所说的话的爱丽丝激烈地动摇。与此同时，在与贝尔库利的战斗中失去意识的尤吉欧被元老长丘德尔金用手带到了最顶层。在那里等待着尤吉欧的是……

桐人和打破了右眼封印的爱丽丝一起来到了第90层的大浴场。在那里的，是被丘德尔金石化了的贝尔库利。爱丽丝因师父的悲惨而流泪，但恢复意识的贝尔库利在朦胧中仍竭尽全力向两人告知了尤吉欧的去向。听到这些的桐人背起留在那里的蓝蔷薇之剑，向丘德尔金追去。随后在他们前往的元老院，桐人目睹了令人惊愕的东西。

拦在桐人和爱丽丝面前的，是接受了“整合秘仪”成为整合骑士的尤吉欧。桐人有所动摇，但受到爱丽丝的呵斥，桐人决定无论如何也要和他全力战斗。两人轮流使出艾恩葛朗特流的剑技，桐人和尤吉欧的交锋逐渐激化。战斗中，桐人拼命向尤吉欧诉说着……

“圣托拉尔·卡赛多拉尔”的最上层。桐人与尤吉欧和爱丽丝终于到达阿多米尼丝多雷特旁边。然而，通过神圣术变身为巨大小丑的丘德尔金向三人猛扑而来。爱丽丝用“金桂之剑”防御丘德尔金喷出的火焰，其间桐人和尤吉欧合作向他砍去。阿多米尼斯多雷特一边观察那边的情况，一边开始向桐人等人问了起来。

为了与有数百年因缘的对手——阿多米尼斯多雷特一决胜负而在“圣托拉尔·卡赛多拉尔”最上层出现的卡迪纳尔。身为掌管秩序维持的程序的她，怀着最终抹消阿多米尼斯多雷特的夙愿而开始行动，可本被打倒的剑魔像起身拦住去路。随后听见阿多米尼斯多雷特所说的话的卡迪纳尔，因发现了隐藏在剑魔像中的真相而激动起来。

将卡迪纳尔、尤吉欧以及爱丽丝的感情寄宿在自己心中，桐人再次站了起来。为了打倒作为“人界”最强存在的阿多米尼斯多雷特，桐人用强烈的心意想象着，变成了曾攻略了《SAO》的顶级玩家“黑衣剑士”的样子。怀揣着在这个世界遇见的所有人的心意，手持两把剑的桐人与阿多米尼斯多雷特展开一对一的较量。