Un año después de escapar de Sword Art Online, Kazuto Kirigaya se ha establecido de nuevo en el mundo real. Sin embargo, su paz es de corta duración ya que ocurre un nuevo incidente en un juego llamado Gun Gale Online, donde un jugador con el nombre de Death Gun parece estar matando gente en el mundo real al dispararles en el juego. Al acercarse los funcionarios para ayudar en la investigación de los asesinatos, Kazuto asume su personaje de Kirito una vez más e inicia sesión en Gun Gale Online, con la intención de detener al asesino.

Una vez dentro, Kirito se encuentra con Sinon, un francotirador altamente habilidoso afectado por un pasado traumático. Ella pronto es arrastrada en su persecución después de Death Gun, y juntos entran en Bullet of Bullets, un torneo donde su objetivo seguramente aparecerá. Sin estar seguros de los poderes reales de Death Gun, Kirito y Sinon corren para detenerlo antes de que tenga la oportunidad de reclamar otra vida. Sin embargo, no todo va bien, ya que las cicatrices del pasado impiden su progreso. En un juego de alto riesgo donde la próxima víctima podría ser fácilmente una de ellas, Kirito pone su vida en juego en el mundo virtual una vez más.