“我与你一同飞向天空。”甘粕桧曾根，是最近开始在航空自卫队岐阜基地任职的新人。过于率直而总是无意识地伤害他人，对此感到疲惫不堪的她，选择成为任期限定的自卫官。但，命运的邂逅彻底改变了她的人生。被秘藏在基地中、伪装成战斗机的龙选中了桧曾根，并和她一起飞向天空。就这样，搭乘“OTF（变态飞翔生命体）”的飞行要员，成为了桧曾根的工作。甚至能左右国家命运的龙，究竟隐藏着怎样的秘密呢……。
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。
