电视动画《刀剑神域》改编自
川原砾著作、
abec插画的同名
轻小说，动画由
伊藤智彦担任导演，
A-1 Pictures负责动画制作。于2011年10月2日举办的“电击文库 秋之祭典2011”活动上发表了TV动画化的消息。于2012年7月7日—2012年12月22日在
TOKYO MX、
栃木电视台、
群马电视台、
神奈川电视台首播，全25话。
作品以 2022 年为舞台，大厂牌电子机械制造商“ARGUS”开发出－“NERvGear”－能连结虚拟世界的机器。完全的虚拟实境终于能够实现。主角桐人使用 NERvGear 游玩 VR MMORPG《Sword Art Online》的玩家，幸运地参与过封测并买下正式版的桐人，和正式营运就马上“完全潜行”享受着正式版的 SAO 世界。
就在游戏四小时多后，桐人发现到“登出”指令竟然消失。认为只是系统暂时出错的桐人和开始陷入混乱的所有玩家们一起被传送到开始地点广场，并传来游戏设计者的死亡游戏说明：不能登出是游戏的正常现象，只有打倒位于“艾恩葛朗特”顶楼的头目，达成“完全攻略”才是离开这个世界唯一的方法……