La Guerra del Santo Grial: una batalla violenta entre magos en la que siete amos y sus sirvientes convocados luchan por el Santo Grial, un artefacto mágico que puede otorgarle al vencedor cualquier deseo. Hace casi 10 años, la batalla final de la Cuarta Guerra del Santo Grial causó estragos en la ciudad de Fuyuki y se cobró más de 500 vidas, dejando la ciudad devastada. Shirou Emiya, un sobreviviente de esta tragedia, aspira a convertirse en un héroe de la justicia como su salvador y padre adoptivo, Kiritsugu Emiya. A pesar de ser solo un estudiante, Shirou es arrojado a la Quinta Guerra del Santo Grial cuando accidentalmente ve una batalla entre sirvientes en la escuela y convoca a su propio servidor, Saber. Cuando una sombra misteriosa comienza una juerga asesina en la ciudad de Fuyuki, Shirou se alinea con Rin Toosaka, un compañero participante en la Guerra del Santo Grial, para detener las muertes de innumerables personas

Shirō Emiya se encuentra a sí mismo como un participante involuntario en una competencia mortal donde 7 hechiceros convocan espíritus heroicos como sirvientes para enfrentarse a muerte. Compiten por la oportunidad de pedir un deseo del Santo Grial, que tiene el poder de conceder cualquier deseo. Shirō no es experto como mago y no sabe nada de la Guerra del Santo Grial, pero él y su sirviente, Saber, se asocian temporalmente con otro mago, Rin Tōsaka. Sin embargo, surgen problemas entre Shirō y el sirviente de Rin, Archer, quien parece despreciarlo seriamente.

La Quinta Guerra del Santo Grial en la ciudad de Fuyuki ha llegado a un punto de inflexión en el que las vidas de todos los participantes se ven amenazadas al revelarse finalmente el enemigo oculto. Cuando Shirou Emiya, Rin Tohsaka e Illyasviel von Einzbern descubren la verdadera naturaleza corrupta de la sombra que ha estado arrasando la ciudad, se dan cuenta de lo grave que es la situación. Para proteger a sus seres queridos, el grupo debe enfrentarse a una fuerza enemiga aparentemente insuperable, aunque algunos de esos enemigos hayan sido alguna vez sus aliados, o quizás, algo más íntimos. A medida que comienza el acto final de esta caótica guerra, los ideales en los que cree Shirou pronto se verán desafiados por un insoportable dilema: ¿es realmente posible salvar un mundo en el que todo parece haber salido mal?

La historia trata de Shirō Emiya, un chico que inadvertidamente se involucra en la Guerra del Santo Grial, un ritual en el que siete magos invocan a sendos Espíritus Heroicos para obtener un artefacto mágico capaz de cumplir cualquier deseo.

The year 2015 CE. The last era in which magecraft still thrived. The Chaldea Security Organization was founded to focus on preserving the continuation of human history. They observe a world which magecraft couldn't observe and science couldn't measure all to prevent the certain extinction of humanity. But one day, the future that Chaldea continued to observe disappears and humanity's extinction in 2017 becomes clear. Rather, it had already happened. The cause seems to be related to Fuyuki, a provincial town in Japan, in the year 2004 CE. There, an "unobservable region" that had not existed before appears. Based on the assumption that Fuyuki is the reason for humanity's extinction, Chaldea issues an order to explore, investigate, and possibly destroy this singularity – a quest for the Holy Grail, the Grand Order.