Setahun setelah insiden SAO, Kirito didatangi Seijiro Kikuoka dari Divisi VR Kementerian Dalam Negeri dan Komunikasi Jepang dengan permintaan yang tak biasa: menyelidiki “Death Gun”, sebuah kasus misterius yang mengguncang VRMMO penuh senjata dan baja, Gun Gale Online. Rumornya mengerikan, pemain yang ditembak oleh avatar bersenjata hitam legam itu bukan hanya tumbang di dalam game, tetapi juga kehilangan nyawa di dunia nyata. Meski ragu dunia virtual bisa memengaruhi kenyataan, Kirito tetap masuk ke GGO demi mencari jawabannya.
Di dunia yang asing baginya, Kirito menelusuri petunjuk sambil berusaha memahami ancaman yang mengintai. Ia lalu bertemu Sinon, seorang penembak jitu dengan senapan Hecate II raksasa, yang menawarkan bantuan. Bersama Sinon, Kirito memutuskan mengikuti turnamen Bullet of Bullets, ajang untuk menentukan penembak terkuat di GGO, dengan harapan bisa memancing Death Gun mendekat dan mengungkap siapa sebenarnya sosok di balik teror tersebut.