21世紀(jì)，地球回復(fù)昔日的和平，但此時(shí)宇宙墜下一顆隕石，隕石有一個(gè)人工的時(shí)空囊。地球和平聯(lián)盟TPC的GUTS小隊(duì)通過時(shí)空囊了解到地球?qū)⒂写鬄?zāi)難發(fā)生。而此時(shí)，時(shí)空囊預(yù)言的兩大怪獸·“哥路渣”和“米路巴”先后出現(xiàn)，GUTS小隊(duì)便根據(jù)預(yù)言尋找收藏在金字塔的三大巨人的身體。
　　幾經(jīng)尋找后GUTS隊(duì)員們終于找到金字塔，但兩大怪獸也到來了。雖GUTS拼死守護(hù)，但三個(gè)巨像已被破壞剩一個(gè)，隊(duì)員·大伍的戰(zhàn)機(jī)也被擊中，且逃生裝置失靈。在危急關(guān)頭，大伍突然化成光，和最后一個(gè)的石像結(jié)合。光之巨人“迪加”因此而復(fù)活，并與兩大怪獸展開了戰(zhàn)斗……

2022年，人類實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界和假想空間的融合，電子制造商開發(fā)了名為《刀劍神域（Sword Art Online）》的在線電子游戲。SAO甫一面世便大受好評(píng)，限量一萬份的名額在發(fā)售當(dāng)天的短時(shí)間內(nèi)便被搶購一空。通過聯(lián)網(wǎng)，玩家可以身臨其境進(jìn)入充滿想象力和異域風(fēng)情的游戲世界——浮游城市艾恩葛朗特。玩家在這里可以生活、練武、升級(jí)、經(jīng)商、探險(xiǎn)，與真實(shí)世界別無二致，卻擁有無上的樂趣。曾是少數(shù)封測玩家的桐人（松岡禎丞 配音）也是這一萬名幸運(yùn)者中的一員。最初的興奮過后，玩家們卻發(fā)現(xiàn)根本無法順利登出游戲，更為恐怖的是，一旦玩家的HP歸零，現(xiàn)實(shí)世界中他們的肉體也將死亡。他們被SAO的開發(fā)者茅場晶彥（山寺宏一 配音）困在游戲中，順利逃脫的方法似乎只有一個(gè)，那就是完成困難重重的攻略任務(wù)…… 本片根據(jù)川原礫的輕小說改編。

這個(gè)星球被DS（達(dá)摩克里斯）科技軍隊(duì)占領(lǐng)，強(qiáng)AI（人工智能系統(tǒng)）是這個(gè)軍隊(duì)的首領(lǐng)。反抗AI和DS的鷹隼部隊(duì)，對(duì)瘋狗鎮(zhèn)（DS試驗(yàn)場）進(jìn)行肅清。原為瘋狗鎮(zhèn)電工卻擁有既視感（短暫預(yù)測未來）的馬三、神秘女子洛凝和改造人翎以及黑客小海一同反抗并逃亡。瘋狗鎮(zhèn)的主人（“神父”莫比）乘火箭逃離殖民星球，瘋狗鎮(zhèn)的眾人即將被火箭烈焰活活燒死，馬三為救眾人連接了AI天眼衛(wèi)星，成功阻止神父并和眾人逃出了瘋狗鎮(zhèn)，這一舉動(dòng)暗示馬三可能來自DS，馬三也開始對(duì)既視感的來源產(chǎn)生懷疑？ 眾人來到被一群末世難民占領(lǐng)的廢棄驛站，這里的首領(lǐng)封子昂認(rèn)出馬三，稱呼他為長官，隨即自愿幫助馬三找回記憶，但殊不知，這只是一場陰謀的前奏……