В отличие от предыдущей версии, этот аниме-сериал основан на альтернативном сюжете популярной визуальной новеллы. Главный герой, старшеклассник Сиро Эмия, оказывается втянутым в войну за Святой Грааль, которая разразилась в японском городе Фуюки раз в 60 лет. Здесь семь магов сражаются за владение легендарным артефактом — Святым Граалем, который исполнит любое желание победителя и изменит его судьбу навсегда.

Каждый маг вызывает своего слугу, героическую душу из прошлого или будущего, которая сражается на стороне своего хозяина. Битва продолжается до тех пор, пока не останется лишь один мастер со слугой. В процессе войны Сиро случайно вызывает Сэйбера, могущественного слугу, которая нацелена на достижение Грааля любыми средствами. Но Сиро не желает участвовать в этой кровопролитной битве, ведь в предыдущей войне он потерял всю свою семью.

Однако Сиро находит союзницу в лице Рин Тосаки, сильной маги, которая также учится в его школе. Вместе они пытаются найти путь к Граалю, но правила войны Святого Грааля не оставляют им другого выбора, кроме как сразиться друг с другом. Так начинается судьбоносная битва, где каждое решение и каждый шаг могут оказаться фатальными.