Die Handlung spielt in einer Parallelwelt zu Fate/stay night, in der der Große Heilige Gral nach dem Dritten Heiligen Gral-Krieg auf mysteriöse Weise aus Fuyuki verschwunden ist. Nach vielen Jahren der Stille, etwa zur gleichen Zeit, zu der der Fünfte Heilige Gral-Krieg stattgefunden hätte, erklärt die Familie Yggdmillennia, eine Familie von Magiern, offen ihren Austritt aus dem Magierbund und verkündet, dass sie im Besitz des Grals sind. Der Bund entsendet fünfzig Magier, um ihn zurückzuholen, doch bis auf einen werden sie augenblicklich von einem mysteriösen Diener niedergemetzelt. Der einzige Überlebende schafft es, das Reservensystem des Großen Heiligens Grals zu aktivieren, was die Beschwörung von insgesamt vierzehn Dienern ermöglicht. In der Stadt Trifas werden zwei Fraktionen um die Kontrolle über die heilige Reliquie kämpfen, wobei jede ihre eigene Gruppe von sieben Dienern besitzt: die Schwarze Fraktion, deren Mitglieder Teil von Yggdmillennia sind und den Gral beschützen, und die Rote Fraktion, deren Mitglieder vom Magierbund entsandt wurden und versuchen, den Gral zurückzuholen. Für ein Ereignis dieser Größenordnung beschwört der Gral selbst seinen eigenen Diener, den heiligen Herrscher, um den Konflikt zu überwachen. Dies markiert den Beginn des Großen Heiligen Gral-Kriegs.