第四次圣杯战争即将开始，为赢得圣杯，参战的魔术师互相搜集情报，而可以确定的是此次战争中有远坂家族的第五代当家远坂时臣，圣堂教会的代表言峰绮礼，时钟塔降灵科的讲师肯尼斯，间桐家族继承人间桐雁夜，时钟塔的学生韦伯以及魔术师杀手卫宫切嗣，其中，时臣和绮礼表面是敌人，但私下结成同盟，绮礼要帮助时臣赢得战争。得到圣遗物后，魔术师们以此为媒介召唤英灵加入圣杯的争夺之战……

韦伯成功召唤出英灵Rider，当被问及将会如何使用圣杯时，韦伯的回答在Rider看来是愚蠢和狭隘的，身为Master的韦伯气不过可又无可奈何，两人决定先查找其他英灵的所在。另一方面，最后一位Servant被杀人狂雨生龙之介召唤出来，圣杯战争正式打响，绮礼开始行动他让Assassin暗杀时臣，可却被时臣的Servant抹杀。

失去Servant的绮礼向圣堂教会请求保护，然而Assassin被抹杀这件事根本就是绮礼和时臣的阴谋，他们不过是想让其他Master放松警惕，不过，从爱因兹贝伦城来到日本的切嗣在看到关于Assassin的影像后，察觉到事情并非那样简单，而与切嗣分头行动的爱丽丝菲尔冒充Saber的Master以保护切嗣的身份不被暴露，这时，另一位Servant—Lancer向Saber发出挑战。

切嗣也到达了Lancer和Saber的战斗现场暗中观战同时寻找Lancer的Master，期间他看到了应该被消灭了的Assassin。Lancer和Saber两人胜负难分，Lancer躲在暗处的Master令Lancer使用宝具尽快消灭对手结束战斗，可Saber毫不示弱，难以速战速决，期间两人也彼此知道了对方的真实身份，在远处观战的Rider终于按捺不住，冲入战场。

Lancer的Master对和Rider随行的韦伯一阵羞辱，原来Lancer的Master就是韦伯的老师肯尼斯，Rider对那些藏匿于黑暗的敌人表示蔑视，这时，Archer和Berserker出现，可二人刚开战Archer就被时臣用令咒强制撤退，Berserker突然暴走袭击Saber，但被Rider阻止而撤退，战场一片混乱，识趣的肯尼斯也命Lancer离开。在另一个地方，Caster从水晶球看到Saber认定她就是贞德。

Saber表明自己不是贞德后，Caster精神倍受打击，便和龙之介陷入了更加丧心病狂的杀人中，但他们的行踪也被Assassin反应给了圣堂教会，作为圣杯之争监督言峰璃正，决定发动其他Master先除掉违反规则的Caster。另一边，切嗣为除掉肯尼斯在他的住所放了火，但行动中差点被绮礼抓到。

圣杯之争的监督言峰璃正更改规则，正式通知各位Master暂时停止争斗，全力围剿Caster，并以令咒作为奖励。切嗣和爱丽丝菲尔汇合商量接下来的对策时，Caster以一群孩子为人质将Saber引诱出来，由于Caster拥有统领恶魔军队的法术，Saber吃力迎战，这时，Lancer赶来援助。而肯尼斯此次前来的目的是想趁机消灭Saber的Master。

舞弥和爱丽丝菲尔刚出城堡就遇上了入侵者绮礼，二人为保护切嗣虽拼尽全力，可还是不敌身为魔术师杀手的绮礼。与此同时，Saber以“风王铁锤”为Lancer开路，趁此机会Lancer一招制敌，将Caster的宝具划破，见势不妙Caster先行逃跑，战斗暂时结束，Lancer急忙赶去救走被切嗣重创的Master，而Saber也赶去爱丽丝菲尔身边。

由于中了切嗣的起源弹，肯尼斯失去全身的魔力回路，再也无法使用魔术，他的未婚妻索拉趁此机会将他的令咒强行夺取，成为了Lancer的Master。另一边，韦伯发现冬木河口附近有异样，深入调查后发现了Caster的老巢，谁想却在这里遭到了Assassin的袭击，离开时，Rider一把火将这里烧掉。

因为要参加圣杯战争，时臣将妻子葵和女儿凛送离冬木市。某日，凛的好朋友琴音突然消失，凛非常担心便只身一人前往冬木寻找音琴，按照父亲送她的魔力针的指引，她一路找到一个地下酒吧，虽然找到音琴，却也被杀人狂龙之介发现，打斗中凛魔力爆发破坏了龙之介的手镯，成功将大家解救。

切嗣去找肯尼斯时，Rider来到城堡找Saber喝酒，Archer也应邀而来，三人席地而坐，畅谈王者之道。当Saber道出自己的愿望是要推翻不列颠灭亡的历史，拯救自己臣民时，却被Rider的一番话所震撼，所谓王者不能压抑自己的欲望，要一览无余的展现自己的魅力，对于臣民来说也并非一味的拯救而是要有正确的引导，这时，Assassin来袭，Rider使用宝具“王之军势”向Saber展示何为王者，并将Assassin消灭。

时机已到，时臣不再躲在暗处而是准备利用Archer的力量消灭其他Master。绮礼在和Archer的问答中，被压抑的欲望和野心渐渐苏醒，并在Archer的言语引诱下意识到自己的愉悦，这时，绮礼手上出现令咒，他被圣杯选为新的Master。另一边，切嗣为爱丽丝菲尔和Saber找到了新的活动据点。

Rider的记忆流入韦伯的梦里，韦伯决定带他去闹市逛逛，回来的路上，韦伯因弱小的自己身为Rider的Master而感到自卑，Rider却安慰他自卑正是胸怀霸道的征兆。而另一边，Caster和龙之介也计划实现他们的“美学”，Caster在未远河召唤出巨大的怪物，Rider，Saber和Lancer有所感应聚在一起，暂时休战齐心合力对付Caster。