Sau khi xảy ra vụ tai nạn trong tựa game thực tế ảo Sword Art Online làm mười nghìn người bị mắc kẹt bên trong, số lượng người chơi các tựa game sử dụng công nghệ Full Dive đã giảm mạnh do lo sợ những sự cố tương tự. Thiết bị NerveGear cũng bị thu hồi và tiêu hủy. Nhưng với sự ra đời của thiết bị Full Dive kế tiếp là AmuSphere cùng với "hạt giống" hỗ trợ nhà phát triển, số người chơi game thực tế ảo dần tăng trở lại.
Câu chuyện kể về Karen Kohiruimaki, một nữ sinh đại học luôn tự ti về chiều cao hơn mức bình thường của mình. Cô bắt đầu chơi Gun Gale Online khi tạo được một Avatar dễ thương như cô hằng mong muốn