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。

　　“这里……是哪儿……”
　　察觉到的时候，桐人不知为什么陷入了庞大的幻想风格虚拟世界。登录前的记忆模糊不清，只得在周围徘徊寻找线索。
　　之后，来到漆黑的巨树“基家斯西达”旁边的他，同一名少年相遇了。“我的名字是尤吉欧。请多关照，桐人君。”少年是在虚拟世界的居民――即“NPC”，但是却如同人类一样拥有“丰富感情”。
　　在和尤吉欧加深交往的同时，桐人也在摸索着登出这个世界的方法。在桐人的脑海中，某一个记忆苏醒了。那是幼年时的桐人和尤吉欧在山野奔跑的记忆――原本，不可能存在的记忆。而在那个回忆中，除了尤吉欧还有一个金发少女的身影。她的名字，是爱丽丝。绝对不应该忘记的、重要的名字。

　　桐人为了调查枪与钢铁的VRMMO「Gun Gale Online」里所发生的“死枪”事件而登陆了该游戏。
　　桐人将自己在ALO里的游戏转移到GGO里后，虽然遇上了乍看之下很容易被误认为是美少女角色的麻烦，但在经过狙击手少女诗乃的引导之后，顺利参加了决定最强枪手的PvP淘汰 赛“BoB”。
　　桐人在这个被枪支配的世界里，成为了唯一使用光剑战斗，并不断在“BoB”里获胜的知名角色。
　　他独特的战斗方式成为了玩家间讨论的焦点，知名度也不断上升。
　　次日，隔天举办的“BoB”正式大赛开始了。在聚集了许多强敌的“多人大混战”中，“死枪”终于现出身影。
　　“死枪”究竟是什么人？
　　“虚拟世界”真的能对“真实世界”产生影响吗？
　　桐人即将独自挑战“死枪”！

　　为了想看鲸鱼的结衣，桐人等人一起挑战 ALO 世界的水中任务，但却发现莉法不会游泳的惊愕事实，于是亚丝娜、西莉卡、莉兹贝特等人决定在现实世界的室内游泳池为她做特训…...，而桐人要与某人见面。

　　在枪与钢铁的世界“Gun Gale Online”享受着单人游戏的女性玩家·莲。喜欢可爱事物的她，全身清一色的粉红色装备，不断累积游戏经验，并逐渐增强实力。之后，由于某件事而对于PK（玩家狩猎）觉醒了兴趣的莲沉迷于PK中，并终于到达被人称作“粉红恶魔”的地步。
　　这样的莲，与神秘的美女玩家·Pitohui相遇，并和她意气相投。莲按照她所说的，参加了小队作战活动“特攻强袭”。

　　桐人、尤吉欧、爱丽丝。距离两名修剑士和一名整合骑士打败了最高祭司阿多米尼斯多雷特已过去了半年。
　　结束了战斗，爱丽丝在故乡卢利特村生活。在她的身旁，是失去了挚友，自己也失去了手臂和心的桐人。
　　献身般支撑着他的爱丽丝，丝毫没有保留像以前一样作为骑士的心。
　　“告诉我，桐人……我究竟该怎么办？”
　　然而，通往将Underworld全境引向悲剧的“最终压力测试”的倒计时，却毫不留情地推进着。
　　仿佛与之相呼应一般，在“黑暗领域”的深处，暗黑神贝库达复活了。他率领暗黑帝国的军队，为了得到“光之巫女”，开始向“人界”进攻。
　　指挥“人界”军队的贝尔库利等人，决心与“黑暗领域”的军队展开前所未有的大战。
　　但在他们身旁，并没有发现爱丽丝，以及拯救了“人界”的两位英雄的身影。
　　《刀剑神域》系列最长、拥有最华丽战斗的“Alicization”篇，其最终章终于揭幕！

　　单行本第17卷附OVA

　　单行本第16卷附OVA

　　单行本15卷附OVA

　　随原作漫画Darkness第13巻DVD限定版捆绑发售。
　　分3小段：
　　Photography〜激写せよ！〜
　　Technique〜乙女の扉〜
　　Holiday〜お料理の☆はいくつ？〜
　　To LOVEる -とらぶる- ダークネス OAD6
　　原作矢吹健太朗、長谷見沙貴
　　監督大槻敦史
　　シリーズ構成大槻敦史
　　脚本 大槻敦史
　　キャラクターデザイン岡勇一
　　音響監督 明田川仁
　　音楽渡辺剛
　　アニメーション制作XEBEC
　　製作 とらぶるダークネス製作委員会

　　漫画第12巻限定版收录。
　　含三个小部分：
　　Suddenly～想像与现实～
　　Mobile Phone〜心跳加速的☆声音〜
　　Moonlight〜月下的天使〜

　　漫画第8巻限定版收录。
　　含两个小部分：
　　Exchange ～我与我～
　　It feels ～忍耐的老师！～