Un employé de banque, découvrant un jour qu’il n’est en fait qu’un personnage d’arrière-plan dans un jeu vidéo en ligne, décide de devenir le héros de sa propre histoire, quitte à la réécrire. Évoluant désormais dans un monde qui ne connaît pas de limites, il va tout mettre en œuvre pour le sauver à sa manière, avant qu’il ne soit trop tard…
21 juillet 2047, Risa Tsukiori, une jeune gymnaste a un accident lors d'une compétition nationale. Le 27, dans le monde du jeu Brain Burst, une bataille de territoire oppose Nega Nebulus et Great Wall. Tandis que Haruyuki et Kuroyukihime se préparent au combat contre le Roi Vert, une tempête emporte tous les joueurs. Ceux-ci se retrouvent déconnectés et l'application Burst Link ne fonctionne plus.
Atsumi, talentueuse dessinatrice de mangas, se retrouve plongée dans le coma après avoir tenté de mettre fin à ses jours. Son petit-ami Koichi ne comprend pas cet acte insensé, d'autant qu'ils s'aimaient passionnément. Afin de la ramener dans le réel, il rejoint un programme novateur permettant de pénétrer dans l'inconscient de sa compagne. Mais le système l'envoie-t-il vraiment là où il croit ?
Un groupe de joueurs en ligne est invité à tester un jeu vidéo dernier cri en réalité virtuelle. Ce sont leurs propres vies qui seront en jeu.
A Paris, en 2047, alors que la population vit connectée en permanence à des mondes virtuels, un agent employé par une multinationale est chargé de traquer des terroristes qui menacent le système.
The Thanatos Report relie les événements du jeu avec ceux du film. Le personnage principal, David, y fait également une apparition. L'histoire se situe entre 2024 (soit l’année du film) et 2025 (où débute le jeu).