הארויוקי אריטה, תלמיד חטיבה שסובל מהצקות, בורח אל עולם המשחקים. קורויוקיהימה, הפופולרית בבית הספר, מציעה לו את Brain Burst, משחק קרב במציאות רבודה שמאפשר לשחקנים להאיץ את התפיסה שלהם.
היא רוצה להגיע לדרגה עשר ולגלות מדוע נוצר המשחק, והוא מסכים לעזור לה, יחד עם חבריו מילדות צ'יורי קוראשימה וטקומו מאיוזומי. הסדרה משלבת מדע בדיוני, קרבות וחיי בית ספר.
Accel World מבוססת על סדרת הרומנים הקלים של רקי קוואהרה ומעבדת את ארבעת הרומנים הראשונים ועוד חומר מהרומן העשירי. הסדרה בת 24 פרקים הופקה באולפן Sunrise ושודרה בין אפריל לספטמבר 2012.