Kota Fuyuki yang dikelilingi laut dan pegunungan menjadi panggung sebuah ritual kuno bernama Perang Cawan Suci. Tujuh Master dipilih untuk memanggil Servant, roh pahlawan legendaris dari tujuh kelas, demi memperebutkan Holy Grail yang konon mampu mengabulkan permintaan apa pun. Dengan kontrak yang mengikat nyawa, mereka saling memburu hingga hanya tersisa satu pasangan pemenang.
Rin Tohsaka, penyihir muda berbakat sekaligus pewaris terakhir keluarga Tohsaka, akhirnya memasuki Perang Cawan Suci Kelima bersama Archer. Namun segalanya berubah ketika Shirou Emiya, siswa satu sekolah dengannya, tanpa sengaja terseret menjadi Master dan nyaris tewas dalam pertempuran. Rin pun terpaksa menyelamatkannya, dan bersama Shirou serta Servant-nya, Saber, mereka mulai menyingkap intrik yang menyelimuti perang mematikan ini. Di tengah aliansi yang rapuh dan rahasia yang mengintai, jalan menuju kemenangan bisa jadi membawa berkah, atau justru kutukan.