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。

高中生八坂真寻,在某天晚上突然被怪物袭击,此时出现搭救他的,就是自称克鲁苏神话中外神之一的银发美少女奈亚拉托提普(昵称奈亚子)。　　身为宇宙人的她是神话中可以自由变化外表的无貌之神,由于其它的宇宙人正准备攻击真寻,所以才会被派遣到地球来保护他,之后便展开了同居生活。

因为感觉到自己欠缺了某种制胜的关键因素，“不幸的天才击球手”儿岛弘道，与教练木野崎、投手中根一起，前往冲绳进行特训，在那里他们碰见了了号称赌博棒球从无败迹的谜样的男人——渡久地东亚。　　对于东亚的赌球行为深感愤慨的儿岛，提出与东亚进行一场名为ONE OUTS比赛——即击球手与投球手的双人对决。结果，身为天才职业击球手的儿岛，竟然惨败给了只有“三流投手”水平的东亚，同时他也深深领略到了这个男人的可怕之处。　　经过一段时间的山中修行，儿岛提出要以自己的职业生涯来赌东亚的右手，与东亚再赛一局。第二战中，拼尽全力的儿岛利用规则的漏洞，终于赢了未尝一败的东亚。　　“用那边的球棒，打断我的右手吧”，东亚按照约定伸出了自己的右手，却被儿岛紧紧握住：“谁说要打断它？我只说过要你的右手！来职业棒球的世界吧！”　　因为儿岛的关系，以投手身份进入LYCAONS球队的东亚，与球队董事、（株）彩珠组会长彩川桓雄定下了每出局一人得到五百万报酬，每失一分支付五千万罚金的疯狂赌约。　　只投直球，球速不过120公里的渡久地东亚，到底会给万年B级的弱旅LYCAONS带来怎样的奇迹呢？　　以棒球的世界为舞台，上演着超级智力的对决！在ONE OUTS的游戏中无往而不胜的男人——渡久地东亚，直觉？实力？魔术？投出无人能接住的球的秘密到底是——？

故事从一艘黑夜中的赌船开始……男主角，伊藤开司，浑浑噩噩，一事无成，因为好心替人做了担保而背负上了数百万债务。为偿还欠款，开司接受怂恿上了一艘名为“希望之船”的渡轮，为的是参加一次神秘赌局，一旦获胜，就能将欠款一笔勾销。上到贼船后开司才发现，参与者多是如自己一般的失败青年。然后主办方便开出了赌局的规则：参与者须以标着“石头，剪刀，布”的扑克为道具，夺取对手身上的星星标志，赌局结束时，扑克牌未用完或星星少于三颗者将失去资格，而参赛初所能向主办方借贷的巨款，也成为让他们盈利或逃生的重要因素……

二海堂昶（小野大辅 配音）是个性格孤僻不爱上学的不良少年，在一次逃学的路上，昶遇见了一位行事神秘的黑衣男子。男子名叫白银（诹访部顺一 配音），他告诉昶，自己和昶有着不可分割的羁绊，并和昶约定晚上十时在校舍见面。昶并不将此当做一回事，但令他没有想到的是，通过这次见面，一个光与影的新世界展开在了昶的面前。　　在校舍，昶遭到了神秘怪物的袭击，虽被白银所救，但昶却永远的失去了自己的影子。为了保持自己的存在感，昶与白银签订了契约，白银成为了昶暂时的影子。之后，被成为“黑魑”的怪物不断的骚扰着两人，而昶也被卷入了一场影子的争夺战之中。

下着雨的偏僻的麻将馆中，出现了一个由于无事可做而沉溺于麻将的少年。无论是谁，看到他那雪白的头发，都会情不自禁的想象他至今走过的人生。少年的名字叫akagi……　　作者以麻雀贯穿整部动画加之阴暗的背景和大量的心里描写竟然能够想像出那么多不符合常理的事情来！可想而知作者对这部动漫付出了多少心血！一部关于麻雀的动漫作品,作者竟然能计算出了那么多东西！实在难能可贵！　　人物的造型设计是个性了点但是这一点也不形象整部动漫的可看性！而这恰恰是一种新的动漫风格,使整部动画更加的”写实”化了．

花园花铃（中原麻衣 配音）拥有着悲惨的身世，在她尚且没有记忆的时候，父母就过世了。之后，叔母收留了无处可去的花铃。花铃虽然个性善良而又温柔，脑袋却有些笨笨的，无论是成绩也好运动也好人际交往也好，她都慢别人一步，因此常常遭到叔母的责骂。花铃唯一的好朋友是她的宠物猫小西，然而有一天，小西也离她而去。　　一次偶然中，花铃发现了母亲留下来的一枚戒指，这枚戒指拥有神奇的法力，能够让花铃变身成为魔法少女。之后，花铃又遇见了九条姬香（下屋则子 配音）和九条和音（泽城美雪 配音），他们也拥有着各自的戒指。

大崎娜娜（朴璐美 配音），心怀音乐梦的朋克女青年，曾在家乡和男友本城莲（木内秀信 配音）、好友高木泰（川原庆久 配音）、寺岛伸夫（关智一 配音）合组乐队Black Stones，后因莲被当红乐队Trapnest挖角到东京发展，二人被迫分手。时隔两年，娜娜也决定前往东京，  找来泰和伸夫重整Black Stones旗鼓，誓要和莲的Trapnest一拼高下。小松奈奈（KAORI 配音），永远沉浸在恋爱梦中的不靠谱小镇姑娘，因男友远藤章司（高桥广树 配音）到东京求学备受异地恋煎熬，而今终于有机会移居东京陪伴章司。两个名字发音同为“nana”的女孩相遇在去往东京的新干线上，又十分凑巧地看重同一间“707”号公寓，二人决定合租。　　两个性格迥然不同的女孩，加上两个竞争乐队的男孩们，从此生活、梦想、爱情、挫折就这样交织在一起，再也不可分……

早阪紫（山田优 配音）是一个普通的高中生，以考上理想大学为终极目标的她每日都奔波在学校和补习班之间。一次偶然中，紫结识了个性超级糟糕，狂妄自大又目中无人的矢泽艺术学院服装设计系学生小泉让二（滨田贤二 配音），“来成为我的模特吧”，让二说出了让紫目瞪口呆的话来。　　通过让二，紫认识了一群有趣的朋友们。个性单纯天真的幸田实和子（松本真理香 配音）；表面上看起来桀骜不驯，但实际上非常专一可靠的吉他手永濑岚（水谷俊介 配音）以及男儿身少女心的伊莎贝拉（山本大助 配音），在和这些朋友们相处的过程中，紫渐渐的找到了自己人生的目标，同时，她和让二之间，也萌生出了缠绵的感情。

由于违反了宿舍规定而被逐出住所的神田空太（松冈祯丞 配音）带着自己的爱猫流落在街头，不得已，他只能够住进了人称“问题学生集中营”的老旧宿舍——樱花庄。果然，接二连三出现的怪人让空太更加确信了流言的可信度，但在相处的同时，空太也发现，虽然身为问题学生，但樱花庄稀奇古怪的住 客们其实都有着天真和善良的心地。　　202号房的椎名真白（茅野爱衣 配音）梦想着成为一名漫画家，只能画一手好原画的她一直都苦于剧情的构思。201号房的上井草美咲（高森奈津美 配音）由于过于专注于动画的制作，而被认为浪费了画漫画的才能。103号房的三鹰仁（樱井孝宏 配音）在女性之间有着极高的人气。203号房的青山七海（中津真莉子 配音）以其过于执拗的性格荣幸成为了整个樱花庄最正常的一员。在这些怪人的围绕下，空太和猫咪们的崭新生活开始了。