Un an après sa libération de Sword Art Online, Kirito est chargé d'enquêter sur une série de morts mystérieuses liées à Gun Gale Online, un jeu en réalité virtuelle où les combats reposent principalement sur les armes à feu. Un joueur surnommé Death Gun prétend pouvoir tuer ses adversaires dans le monde réel en les abattant dans le jeu. Pour découvrir son identité, Kirito participe au tournoi Bullet of Bullets et rencontre Sinon, une tireuse d'élite qui cherche à surmonter un traumatisme lié aux armes. Contraints de collaborer, ils affrontent un ennemi dont les actes ravivent leurs blessures passées et remettent en question la sécurité des mondes virtuels.