电视动画《Gun Gale Online》改编自时雨泽惠一原作、黑星红白插画、川原砾监修的《刀剑神域》外传同名轻小说 ，于2017年10月1日在“电击文库 秋之祭典2017”中发表制作企划 。动画由Studio 3Hz负责制作，于2018年4月7日起每周六在TOKYO MX、枥木电视台、群马电视台、BS11首播。 中国大陆于2018年4月8日起，每周日由爱奇艺独家正版更新。乐视网同步跟播。

该作以电视动画正传第2期《刀剑神域Ⅱ》中“幽灵子弹篇”出现的FPS型VR游戏“GGO（Gun Gale Online）”为基础设定，讲述少女小比类卷香莲在GGO中寻找答案的故事。