Cuộc Chiến Chén Thánh là một trận chiến tàn khốc giữa các pháp sư, nơi bảy Master cùng những Servant được triệu hồi của họ đối đầu nhau để giành lấy Chén Thánh—một thánh vật có thể ban cho người chiến thắng bất kỳ điều ước nào. Gần 10 năm trước, trận chiến cuối cùng của Cuộc Chiến Chén Thánh Lần Thứ Tư đã tàn phá thành phố Fuyuki, cướp đi sinh mạng của hơn 500 người, để lại một vùng đất hoang tàn. Shirou Emiya, một người sống sót sau thảm kịch đó, nuôi ước mơ trở thành anh hùng công lý giống như ân nhân và cha nuôi của mình, Kiritsugu Emiya. Dù chỉ là một học sinh, Shirou vẫn bị cuốn vào Cuộc Chiến Chén Thánh Lần Thứ Năm khi vô tình chứng kiến trận chiến giữa các Servant tại trường và sau đó triệu hồi Servant của riêng mình—Saber. Khi một bóng đen bí ẩn bắt đầu gây ra hàng loạt vụ giết người ở Fuyuki, Shirou hợp tác với Rin Tohsaka, một Master khác trong cuộc chiến, nhằm ngăn chặn thêm những cái chết vô nghĩa. Tuy nhiên, tình cảm của Shirou dành cho người bạn thân Sakura Matou đã kéo cậu ngày càng lún sâu vào những bí mật đen tối xoay quanh Cuộc Chiến Chén Thánh và mối thù hằn giữa các gia tộc pháp sư.