Para hacerse con el poder del Santo Grial, algo capaz de hacer que ocurran milagros, siete magos invocan a siete Héroes para luchar hasta que solo uno de ellos quede en pie; una batalla de proporciones épicas conocida como la Guerra del Santo Grial. Como preparativos para la guerra, se escogen sus varios participantes de todos los puntos del planeta. Ocho años atrás nacía en el castillo de Einzbern, Alemania, una chica llamada Illyasviel. Su padre, Emiya Kiritsugu, la coge en sus brazos sabiendo que ella también será parte de la batalla.

Kiritsugu y su hija pasean por el bosque bajo la atenta mirada de Saber, que se pregunta por qué Kiritsugu no le ha hablado desde que fue invocada. En la ciudad de Fuyuki es invocado el séptimo Héroe.

Los Servants han sido invocados, y ahora resta esperar a ver quién toma la iniciativa en la ciudad de Fuyuki, donde se librará la guerra por el Santo Grial.

Un coche corre por las calles de Fuyuki y todo parece ir bien, yendo Saber con Irisviel. Sin embargo, la tarde se torna oscura cuando aparece alguien que parece ser un viejo conocido de Saber pero ella no le recuerda.

Las reglas del juego han cambiado y los Masters tienen la oportunidad de conseguir un hechizo de comando extra. Solo han de encontrar a Caster y matarlo.

La batalla estalla en el Castillo Einzbern. La esfera de mercurio magico de Kayneth contra el formidable arsenal de armas de Kiritsugu. Saber y Lancer unen fuerzas contra Caster en el bosque.

Kiritsugu y compañía están finalizando con la batalla del castillo, y el señor de Einzbern decide ignorar los deseos de Saber de perseguir a Caster.

El misterio de los secuestros en masa en Fuyuki sigue sin ser revelado, y cada día desaparecen más niños. Cuando Tohsaka Rin no puede ponerse en contacto con su amiga Katone, entra en la ciudad dispuesta a encontrarla por sí misma.

Oculto en un hotel de Fuyuki, Kiritsugu planea su próximo movimiento, pero no consigue entender los motivos de Kire. Iry y Saber han cambiado de escondite, pero aunque a Iry le hace ilusión, Saber nota que algo falla.

Rider y Waver intentan llegar al pueblo y paran por una librería. En ella Waver lee una biografía de Rider y descubre por qué este intentó conquistar el lejano oriente. Caster y Ryuunosuke vuelven a su destruida base. Una conversación con su Master hace que Caster tenga una epifanía, y el mago loco comienza a recitar cierto hechizo...

La batalla contra Caster continía y los Héroes no tienen forma alguna de detenerlo. Toki intenta que Archer utilice su Noble Phantasm para destruir al monstruo. Kiri mientras tanto planea destruir la fuente del poder de los monstruos.

Rider lleva a Caster a su Reality Marble para ganar algo de tiempo. Le pide a los demás Héroes que piensen en un plan para acabar con Caster. Una llamada telefónica de Kiritsugu les da una oportunidad de plantarle cara, pero todo se reduce en una difícil elección de Lancer.

Luego del incidente en la isla Alimango, Kiritsugu ha estado viviendo con la mujer que lo rescató, Natalia; desde entonces ha seguido sus pasos para convertirse en un asesino. Su relación crece hasta el punto de llegar a ser como madre e hijo. ¿Qué le deparará el futuro a kiritsugu?

Kirtusugu y saber continúan con la búsqueda de Irisvil sin resultados. Kotomine encuentra su razón para seguir luchando en la guerra por el Santo Grial que pronto acabará. El lugar para la batalla final ya ha sido decidido.

La batalla final por el Santo Grial ha comenzado; dos héroes, dos maestros y la verdadera naturaleza del grial. El ganador se decidirá.

El Santo Grial no resultó ser el artefacto onmipotente que todos creían y su destrucción trajo consigo caos y muerte. Kiritsugu cae en la desesperación y Kotomine regresa al juego.