Cette troisième saison adapte l'arc Alicization, soit le plus long de la saga. Les événements principaux de cet arc se déroulent dans les volumes 9 à 18 du light novel. Les tomes 19 et 20 développent quant à eux des anecdotes se déroulant également durant cette période. L'annonce ne précise pas s'ils seront adaptés également.
L'histoire se déroule dans un tout nouveau monde virtuel : l'Underworld.
A la demande de Seijirô Kikuoka, Kazuto est choisi pour tester un tout nouveau projet de Rath inspiré en parti du projet Medicuboid. Ce dernier, baptisé Soul Translator, lui permet d'accéder à un tout nouveau monde virtuel : l'Underworld.
Lors de sa toute première immersion, Kirito prend une apparence enfantine et fait la connaissance d'Alice et Eugeo, qui semblent avoir le même "âge" que lui. Les trois enfants sympathisent mais les choses se gâtent quand Alice est enlevée pour avoir violé l'une des règles de ce monde tandis que Kirito doit se déconnecter.
Plus tard, alors qu'il raccompagne Asuna chez elle, Kazuto est attaqué par un ancien membre des Laughing Coffin, qui parvient à lui injecter une dose de succinylcholine. Entre la vie et la mort, il n'a plus qu'une seule chance de survie : le Soul Translator ! Mais lors de sa nouvelle immersion, les choses ont bien changé dans le monde d'Alice.◆ Information supplémentaire :
Le premier épisode dure 48 minutes.