Haruyuki est un collégien persécuté qui oublie ses soucis en jouant à un jeu vidéo sur le réseau local de son école. Un jour d’automne en l’an 2046, il rencontre Kuroyukihime, la plus belle fille de son école qui va changer sa vie.Haruyuki va connaître l’existence de l’Accel World au travers d’un mystérieux logiciel appartenant à Kuroyukihime. L’Accel World est un programme permettant d’améliorer les capacités mentales de quelqu’un mais au risque de subir des effets secondaires.