En 2022, le monde de la réalité virtuelle a été bouleversé par l'arrivée d'une nouvelle invention d'un programmeur de génie, Akihiko Kayaba. Appelé NerveGear, il s'agissait du premier système de plongée complète et avec lui, les possibilités des VRMMORPGs étaient infinies.
En 2026, une nouvelle machine appelée Augma est mise au point pour concurrencer le NerveGear et son successeur, l'Amusphere. L'Augma, un appareil portable de la prochaine génération, n'a pas une fonction de plongée complète comme ses prédécesseurs. Il utilise plutôt la réalité augmentée pour faire entrer les joueurs dans le jeu. Il est sûr, convivial et permet aux utilisateurs de jouer en toute conscience, ce qui en fait un succès instantané sur le marché. Le jeu le plus populaire sur le système est "Ordinal Scale" (alias : OS), un ARMMORPG développé exclusivement pour l'Augma.
Asuna et le gang jouent déjà à OS depuis un certain temps, lorsque Kirito décide de les rejoindre. Ils sont sur le point de découvrir que l'Ordinal Scale n'est pas que du plaisir et des jeux...