Nous sommes en 2046. Haruyuki Arita est un jeune garçon qui se retrouve tout en bas de l'échelle sociale de son école. Honteux de sa vie misérable, Haruyuki ne trouve de réconfort que dans les jeux virtuels. Mais tout bascule lorsque Kuroyukihime, la fille la plus populaire de l'école, lui présente un programme mystérieux appelé Brain Burst et une réalité virtuelle nommée Accel World.