Fate/Zero succeeix 10 anys abans dels esdeveniments de Fate/stay night, en la qual es detalla els successos que va desencadenar la 4a Guerra pel Sant Greal a la ciutat de Fuyuki. La Guerra pel Sant Greal és una competició a mort en la qual set mags (anomenats "Masters") convoquen set esperits heroics (anomenats "Servants") perquè lliurin una batalla entre si, en la qual l'únic equip que quedi en peus serà el mereixedor del poder del Sant Greal, el qual pot concedir qualsevol desig. Després de tres guerres inconcluses en les quals no hi va haver un guanyador, la 4a Guerra pel Sant Grial està a punt de començar.