В Sword Art Online Fatal Bullet можно играть по сети с другом, бесплатно на пиратке исследуя фантастический мир. Геймплей представляет собой смесь ролевого экшна и шутера от третьего лица. На пиратке онлайн доступны все мультиплеерные функции. История опирается на лор новелл Gun Gale Online. Сетевая игра Sword Art Online Fatal Bullet позволяет создавать своего уникального персонажа, задавая ему параметры внешности и распределяя умения. Арсенал оружия включает множество разнообразных пушек со своими особыми характеристиками, с помощью которых разрабатывается индивидуальная тактика боя. Есть и другие виды вооружения. Например, доступен фотонный меч Кирито.

Проходя сценарий в кооперативе или просто исследуя мир и сражаясь с врагами, можно прокачивать своего персонажа, повышая его характеристики. Возможность бесплатной сетевой игры также включает и режим противостояния. Особенностью игрового процесса выступает крюк-кошка, с помощью которого можно быстро перемещаться по локации. Введена система Bullet Line, помогающая поглощать урон.

Кооператив рассчитан на 4 игроков. Можно сражаться в версус-батлах, разделяясь на команды по 2 человека. Фракции делятся на Альфа и Браво. На поле также есть дополнительные мобы, которыми управляет компьютер. В сюжетной части можно общаться с многими персонажами серии и выполнять различные квесты.