In der Stadt Fuyuki steht der Fünfte Heilige Gral-Krieg kurz bevor und stürzt die Teilnehmer in einen brutalen Konflikt voller Blutvergießen, Tod und Leid. Die Oberschülerin Rin Toosaka hat ihr ganzes Leben der Vorbereitung auf diesen Moment gewidmet – um eine Magierin zu werden, die es verdient, als Master im Krieg zu dienen. Nachdem sie ihren Servant, Archer, beschworen hat, macht Rin endlich ihre ersten Schritte in die Schlacht.
Als sie entdeckt, dass einer ihrer Bekannten, Shirou Emiya, ebenfalls in den Krieg hineingezogen wurde, schlägt Rin ein vorübergehendes Bündnis vor. Während ihre Bindung enger wird, beginnt Rin, mehr über Shirous Schicksal und seine Ideale zu verstehen. Doch ihr eigenes Ziel bleibt unverändert: das allmächtige Artefakt zu erlangen, das die Wünsche derer erfüllt, die als Sieger aus dem Konflikt hervorgehen – den Heiligen Gral.