Inspiré des roman, manga et anime éponymes, Sword Art Online: Hollow Fragment restitue fidèlement les personnages de l'univers SAO ainsi que son histoire, campée dans des mondes virtuels d'un futur proche. Vous accédez aux mondes virtuels de SAO et découvrez qu'Akihiko Kayaba, le créateur, vous a piégés, vous et les autres joueurs, à l'intérieur du jeu. Pour vous échapper, vous devez explorer ces mondes et terrasser les ennemis croisés au fil de votre périple. Dans cet univers virtuel, la victoire est une question de vie ou de mort : si vous mourez dans le jeu, vous mourez dans la vraie vie.