Не совсем обычный школьник Сиро Эмия становится случайным свидетелем схватки двух слуг магов, которой никто видеть не должен, за что расплачивается собственной жизнью. Но одна из магов – Рин Тосака, хозяйка Арчера, а в обычной жизни – девочка из параллельного класса Сиро, решает вернуть его к жизни при помощи заклинания. Но второй слуга – копейщик Лансер не желает оставлять Сиро в живых.
Находясь в опасности, Сиро случайно призывает ещё одного слугу-рыцаря Сейбера – девушку с белыми волосами в доспехах и с мечом, после чего становится частью опасной войны магов, которая повторяется спокон веков. Семь магов и их семь слуг сражаются за священный Грааль, который даст его обладателю огромные силы.
Сиро узнаёт, что его приёмный отец тоже погиб в прошлой такой схватке, которая произошла 10 лет назад. Тогда, из-за больших разрушений, в городе погибло 500 человек, а причиной их смерти назвали выброс газа. Сиро не желает сражаться за Грааль, а хочет покончить с этой бессмысленной войной, однако другие участники схватки не разделяют его мнения и день за днём нападают на него.
После нападения чрезвычайно сильного и опасного слуги Берсеркера, которым управляет Иллия, Рин и Сиро решают объединиться для борьбы с ним, но правило войны гласит, что в конце должен остаться только один. Полнометражный фильм, как и сериал, рассказывает сюжет одноимённой игры, однако тут основой сюжета является второй возможный путь игры.