长久以来，幻想界的邪恶势力对人类赖以生存的现实界虎视眈眈。如今，《山海经》的妖兽先锋军正入侵人间，残害天命者，妄图扭曲历史。春秋铸剑大师欧冶子以血为引，召唤各朝神兵。刀剑之魂觉醒，纷纷穿越回各个时空，各护其主，为守护历史而战。欧冶子自知难逃毒手，临死前封印了《剑魂》，并召唤后人代替自己继续使命。于是现代人欧小诺就这样穿越到春秋时空，与名剑湛卢相遇。阴错阳差，欧小诺解开了《剑魂》封印。湛卢却不知小诺身份，将她赶出。湛卢禀告公子光欧冶子已死，不料剑魂胜邪忽然出现，欲行刺公子光。欧小诺试闯欧宅寻找回去的办法，遭妖邪袭击，幸好有湛卢相救。胜邪逃跑中遭遇妖兽首领蛊雕，被蛊雕操控。湛卢发现欧小诺的身份，带她拜会公子光。而此时，剑魂鱼肠也悄悄潜入了公子光府。

欧小诺误打误撞擒获鱼肠，得意向湛卢邀功，却获知这两人居然是兄弟。湛卢向欧小诺讲述刀剑的使命，愿誓死保护她。欧小诺被胜邪挟持，湛卢赶来相救，胜邪和鱼肠逃之夭夭。胜邪要求鱼肠趁越王献剑时再次刺杀公子光，鱼肠质疑。胜邪勃然大怒，赶走鱼肠。鱼肠独自来到越国王宫，触景伤情，回忆起三兄弟反目经过。鱼肠劝说胜邪收手，但胜邪已被蛊雕所控制，一意孤行。公子光府上，欧小诺为自己先前的鲁莽向湛卢道歉，却反过来被安慰。欧小诺同湛卢演示未来科技，闲极无聊还一道玩起了飞行棋，两人关系越加和睦。两日后越王献剑，胜邪再度杀出。越王等人变成妖兽追杀公子光，欧小诺仗义出手。

欧小诺和公子光被妖兽追赶，狼狈不堪，危难之际鱼肠出手，才得以保全性命。胜邪和湛卢定下生死之战，没想到胜邪被蛊雕暗中操控，竟然死在湛卢剑下，湛卢悲痛欲绝。关键时刻，是欧小诺站出来用《剑魂》所授之法复活了胜邪。事件平息后，欧小诺思念家人，又一次来到剑冢想找到回去的办法，可惜一无所获。湛卢虽然不舍欧小诺，但他却告诉欧小诺，自己会想办法帮助她离开。欧小诺被深深感动。此时，剑魂独鹿、龙渊正被妖兽军追杀，逃亡中各自失散。独鹿陷入包围，苦战不支，生命垂危。

剑魂独鹿被妖兽驱赶，迷失街头，被天命者伍子胥救下，带回府中调养。湛卢，胜邪闻讯赶去，只救下了重伤的龙渊。欧小诺用琳琅修复龙渊剑，龙渊醒来后告知众人妖兽的阴谋。湛卢等人一道去寻找下落不明的独鹿，一路寻到伍子胥府附近。欧小诺第一次上街，在街头大秀现代潮流艺术，闹出不少笑话。独鹿在陌生环境中醒来，得知昔日主人伍子胥救了自己，震惊不已，因为历史中伍子胥之死就是因为吴王赐他独鹿剑自尽。伍子胥死后，独鹿一直负疚于心，自沉于江，如今有了重来的机会，他决定誓死守护主人伍子胥。他没想到，这一切都是蛊雕的阴谋。

龙渊发现独鹿已和伍子胥重逢，善良的他洞察独鹿心事，不忍心揭穿，但又担心独鹿因此被利用。胜邪不喜龙渊优柔寡断，指责对方伪善，欧小诺居中劝说反被殃及，双方不欢而散。欧小诺心中迷惑，去找湛卢倾诉。独鹿隐瞒身份，在伍子胥府中住下，不料妖兽火鼠假冒楚国使者，令伍子胥中毒。独鹿心急如焚，去寻找解毒的龙骨草，途中被蛊雕蛊惑，甘愿受妖邪之力的控制。欧小诺向龙渊讨教如何使用《剑魂》，得意吹嘘时，鱼肠带着一包生姜闯入，泄露了欧小诺生姜催泪的秘密。欧小诺恼羞成怒跑开，遇上了被妖邪控制的独鹿。独鹿欲杀死欧小诺，不料湛卢赶来，只好先把欧小诺带回伍府。

伍子胥苏醒后，发现独鹿欲杀害手无寸铁的欧小诺，怒斥其行为，使独鹿不敢下手。机智的欧小诺利用独鹿的秘密保命，独鹿又气又急，对她无可奈何。欧小诺在剑冢莫名失踪，湛卢误以为她回到了现代，不禁黯然神伤，经龙渊劝解，他决定振作起来，遵循欧冶子的遗言建立刀剑联盟。独鹿再三警告欧小诺不许告诉伍子胥自己真正的身份，交谈中独鹿再次被妖力所控，令欧小诺惊吓不已。龙渊感应到独鹿情势危急，和湛卢赶去伍府救下欧小诺。计划失败，蛊雕暴怒处死火鼠，派出了妖狐青丘。

蛊雕告诉青丘是刀剑联盟杀害了她的弟弟，欺骗她甘心为自己卖命。龙渊拜见主人伍子胥，告知历史真相。伍子胥释然，宽解独鹿心结，鼓励独鹿加入刀剑联盟。湛卢向欧小诺剖白心迹，令欧小诺感动，告诉他自己决定留下来帮助大家，湛卢欣喜。在湛卢和龙渊的推动下，刀剑联盟正式成立。一连几日，欧小诺都闲来无事，便想和刀剑联盟一道出去巡视，湛卢拒绝了她的请求。欧小诺想出一招妙计，让鱼肠带她去公子光府。此时公子光正在府中训练士兵，笑料百出。欧小诺开开心心跟着鱼肠边逛公子光府边拍视频，不知道危机正向她逼近。

青丘声东击西引开鱼肠，抓走欧小诺。欧小诺被妖兽天狗逼问《剑魂》下落，欧小诺宁死不招，险些送命。剑魂赤霄和霸王枪出现在妖兽总坛，赤霄说服蛊雕留欧小诺一命，将她扔进幻境洗去记忆，便于操控。欧小诺坠入幻境，记忆全失，被剑魂纯钧救起。欧小诺失踪后，众刀剑焦急万分，到处寻找。湛卢尤其失魂落魄。可是此刻的欧小诺却陷入一场混乱的三角恋情。剑魂辟闾、纯钧同样被困在幻境，忘记了一切，整日为争夺欧小诺而大打出手。纯钧夜探辟闾府，与欧小诺约会，辟闾发现后怒不可遏，两人再次对决。目睹幻境中发生的一切，蛊雕甚是满意，也信了赤霄的投诚之意。

鱼肠到处打探欧小诺的下落，意外遇上青丘，青丘假装逃跑，引他去假妖兽总坛。鱼肠果然中计，回府中告知兄长们。一行人闯入总坛，发现中了调虎离山之计，就在湛卢他们离开之后，霸王枪带着一队妖兽摧毁剑冢，并到处寻找《剑魂》。而原本留守在家的独鹿也下落不明。欧小诺失踪、剑冢被毁，湛卢大受打击。龙渊不信这件事和独鹿有关，决定去找他。幻境中，纯钧跟辟闾相约比射箭，出奇招赢回了欧小诺，欧小诺心中欢喜。欧小诺同纯钧日日相处，感情笃深。纯钧向欧小诺告白，欧小诺虽心中欢喜，但不知道为什么她无法答应。外出时，欧小诺不慎遗失了湛卢送她的定情信物。此时的她不会知道，在另一个时空，湛卢正为她牵肠挂肚。

霸王枪不服湛卢天下第一剑威名，约湛卢一战，反被套出幻境秘密。在霸王吐露更多秘密之前，赤霄出现带走霸王，勒令他死守幻境入口，阻止刀剑联盟前来营救。幻境中，欧小诺始终恍恍惚惚，总觉得自己遗忘了什么，即便无意中叫出湛卢的名字，却想不起来湛卢是谁。直到她看到自己和湛卢的合影，终于隐约想起一些碎片。风雪中，她出门寻找湛卢送她的定情信物。在纯钧的帮助下，小诺找到了信物。激动的眼泪落下，她终于想起了一切，而幻境也因她记忆苏醒而破解。

湛卢等人前往幻境解救小诺，不想青丘和霸王早就率兵等候在幻境入口，双方展开激战。因剑冢被毁，湛卢等人不敌妖兽。危机时刻欧小诺出现，奋不顾身替湛卢挡剑。纯钧和辟闾也随之出现，扭转了战局。一直暗中监视的赤霄见势不妙，毁掉幻境入口，趁机带走霸王。蛊雕得知计划失败，大发雷霆，因妖王九婴施压不得不再给赤霄一次机会。湛卢为保护欧小诺而受伤。分别许久的两人互诉衷情，被纯钧目睹。纯钧明白小诺已经心有所属，暗自心伤。欧小诺回到欧宅发现剑冢被毁，再也回不去了，十分伤心，湛卢承诺她一定会帮她找到回家的办法。龙渊带受伤的独鹿回到欧宅，众剑准备前往秦溪山寻找线索。

刀剑联盟前往欧冶子曾经铸剑的秦溪山，在欧小诺的引导下，找到修复剑冢的亮石。因为一切过于顺利，纯钧担心可能是敌人的陷阱，但是此刻他们别无选择，只好冒险。鱼肠终于成功捕获青丘，一雪前耻，将她带回欧宅。湛卢试图逼问青丘妖邪军的计划，反被美艳多情的青丘调戏，落荒而逃。剑冢修复后，欧小诺用琳琅帮助独鹿疗伤，能重新回归刀剑阵营让她很满足。辟闾拒绝审问青丘，提议叫小白脸纯钧出马，自己和鱼肠躲起来偷看纯钧逼供。

欧小诺得知青丘戏弄湛卢，自告奋勇前去“解决”青丘，没想到同为女人的优势也没有帮助她，青丘居然变成了萌萌的小狐狸诱惑欧小诺。胜邪始终认为秦溪山亮石来源可疑，独自去追查线索。鱼肠给青丘送饭，谈起了他曾经遇见的另一只妖兽。青丘更加误会鱼肠杀了自己的弟弟，决心为弟弟报仇。湛卢为求真相，准备再去审问青丘有关霸王枪的情况，欧小诺急忙阻止。这一次，欧小诺选择蒙眼拒绝看青丘卖萌，可惜依旧大败，出门还不小心崴到脚。湛卢亲自帮欧小诺治脚伤，又找来她最喜欢的野果，令小诺忘记了烦恼。湛卢离开后，门外传来纯钧的笛声。

纯钧前来探望欧小诺，见湛卢和欧小诺亲密，便远远在廊下吹笛倾诉。纯钧向欧小诺剖白心事，承诺会一直等小诺接受他，鱼肠中了青丘的苦肉计，偷拿食物给青丘，被胜邪抓住。胜邪罚鱼肠面壁思过，要处死青丘以免后患。鱼肠不忍，深夜放走青丘，青丘却欺骗鱼肠，令他落入陷阱被捕。为助妖王九婴降临人间，蛊雕在禁地秘密筹备，离开时发现赤霄跟随。赤霄告诉蛊雕，离间刀剑联盟的计划正顺利进行。蛊雕大喜，要赤霄杀掉欧冶子的后人，永除后患。欧小诺等人担心和青丘一起失踪的鱼肠，遍寻不着，没想到鱼肠安然无恙回来了。更没有想到的是，此时的鱼肠早已被妖兽控制。

鱼肠偷袭欧小诺，幸好有胜邪及时回护，保住了性命。青丘现身加入战局，湛卢为保护欧小诺重伤青丘，青丘带鱼肠逃走。计划失败，青丘怕受到蛊雕责罚，便指使鱼肠前去刺杀天命者公子光，鱼肠言听计从。因为鱼肠的背叛，刀剑联盟内部出现分歧，辟闾和纯钧一怒之下退出联盟。湛卢为此自责，欧小诺给他打气，相信一定有办法让大家再次团结。两人相互依偎，心意相通。公子光死后，蛊雕赞赏青丘能将功补过，并再次提到青丘弟弟之死。青丘禀告蛊雕，鱼肠正前去行刺另一位天命者越王勾践。

越王宫，鱼肠被早有防备的纯钧率兵团团包围，陷入苦战。欧小诺和湛卢共赏夕阳，情深意浓时，欧小诺感应到鱼肠有危险，便和湛卢赶去越王宫，可惜来迟一步。青丘终于发现自己被蛊雕欺骗，面对重伤昏迷的鱼肠，下定了决心。纯钧强留欧小诺，指责湛卢自己迷失方向，不能保护心爱的人。湛卢沉默离去，小诺对冷漠的纯钧失望，与他争执。胜邪继续追查亮石线索，与幕后黑衣人会面。有青丘里应外合，刀剑联盟集结，闯入妖邪总坛，途中遭遇霸王和赤霄拦截。蛊雕发现有人背叛，迁怒于手下。青丘趁其不备重伤蛊雕，自己也因此而死。临死前青丘告诉欧小诺欧冶子并没有死，并恳求欧小诺将自己死后所化的琳琅给鱼肠疗伤，弥补她的罪过。

蛊雕盛怒，仓皇逃走，被赤霄追上杀死。原来一切都是赤霄在幕后推动，就连青丘的背叛也在他的掌握之中。蛊雕一死，赤霄便取而代之，接近妖王九婴打探妖邪军的秘密。因为赤霄抛下自己逃走，霸王枪开始忤逆赤霄，赤霄许诺霸王枪杀死天命者项羽之后就让他自由。记忆全失的霸王枪忘记了项羽就是他的主人，竟然答应了，却在项羽营帐中遭赤霄毒手。霸王枪被正好巡视此处的辟闾救下，带回欧宅。经欧小诺的治疗，霸王枪清醒，并向刀剑伙伴们讲述自身遭遇和妖邪最终目的。众人痛骂赤霄无耻叛徒。妖兽总坛，妖王九婴的虚影再次降临，赤霄巧言骗取九婴信任，从他手中骗取了可穿越时空的月石。

九婴许诺赤霄未来的权势地位，并告诫赤霄，只要听话办事会得到想要的一切。趁欧小诺独自去剑冢，赤霄利用霸王枪进入剑冢，诱惑欧小诺离开刀剑时空。欧小诺想家但又不舍刀剑联盟，内心挣扎，即便和湛卢相处时也心事重重。湛卢有所觉察，询问欧小诺，欧小诺担心湛卢会把引来赤霄的霸王枪赶走，最后忍住没说。欧小诺决定博一把，准备武器试图说服赤霄回归刀剑阵营，结果计划失败，反被赤霄驱赶回到现代，与刀剑联盟失去联络。

欧小诺离开后，赤霄完全得到了九婴的信任，得以主持九婴降临计划。原来九婴真身无法通过时空界壁，便重炼欧冶子肉身作为容器。赤霄救出欧冶子，被妖兽军追赶，只能将欧冶子送去现代，叫胜邪带着月石去找刀剑联盟，自己拖住妖兽军。霸王枪第一个赶来，两人首次并肩作战，最终霸王枪为救赤霄而死。霸王枪死后，胜邪带着湛卢等人终于赶到，毁掉妖邪总坛，九婴大败逃走。而在另一个时空，欧小诺遇到了穿越后的欧冶子。胜邪把一切真相告诉众人，并将月石交予湛卢，让他抉择是否带回欧小诺。

现代时空，欧小诺日夜思念湛卢，终于等到湛卢出现。湛卢却不打算带她回去，只选择了欧冶子，因为他不希望欧小诺再被卷入危险，宁愿从此天各一方不再相见。临别时，湛卢请求欧小诺教他什么是约会，欧小诺含泪答应。一天很长也很短，约会结束的时候，两人静静坐在长椅上，谁都不忍说出分别的话。谁都没有料到，九婴居然破开时空追杀至此。为了保护欧小诺，湛卢牺牲了自己，变回湛卢剑。欧小诺崩溃大哭，决定回到刀剑时空救活湛卢。

欧小诺和欧冶子回到刀剑时空，无法救活湛卢让她大受打击。刀剑们向刀剑之父欧冶子寻求帮助，但失去记忆的欧冶子看着《剑魂》也表示无能为力。此时九婴强行突破界壁侵入人间，导致各地灾祸。赤霄告诉众人，只有天剑才能杀死九婴，而天剑的炼就方法记载于《剑魂》。在欧冶子的帮助下，《剑魂》的第二层封印被解开。为成就天剑，欧小诺毅然以身殉剑，复活了湛卢和霸王枪。剑阵开启，九剑合一，最终杀死九婴，令世界恢复。一切平息之后，欧小诺回到现代，她是否能与湛卢重逢呢。