La Guerra pel Calze Sagrat és una batalla entre set mags que esdevenen Màsters. Els Màsters, gràcies als segells de comandament que reben per participar en la guerra, poden donar ordres a Esperits Heroics coneguts com a servents perquè lluitin per a ells. Durant la cinquena guerra, la Rin Tohsaka es troba entre els mags participants. Juntament amb el seu servent, l'Archer, espera obtenir el gran premi: el Calze Sagrat, un artefacte màgic capaç de concedir qualsevol desig a qui el posseeixi.
Un dels companys d'institut de la Rin, en Shirô Emiya, entra a la competició sense voler i acaba tenint el seu propi servent, anomenada Saber. A mesura que es troben els mateixos enemics, la Rin i en Shirô decideixen formar una aliança temporal mentre s'enfronten als seus contrincants durant la Guerra pel Calze Sagrat.