"Accel World EX" xoay quanh một hình đại diện bí ẩn chiếm quyền điều khiển Mạng cục bộ của trường trung học cơ sở Umesato, gài bẫy học sinh và tước quần áo của họ. Kuroyukihime, sau khi phát hiện vấn đề lan rộ ở các trường khác, đã kêu gọi Arita Haruyuki và thành viên Nega Nebulus để giải quyết tình huống. Những trận chiến cam go và những bí ẩn phức tạp được hé lộ khi họ phải đối mặt với thách thức mới trong thế giới ảo để bảo vệ sự tự do trên Mạng.