Emiya Shirou è uno studente delle superiori che conduce una vita apparentemente normale nella città di Fuyuki. Rimasto orfano a sei anni a causa di una misteriosa catastrofe che aveva sconvolto la sua città, era stato raccolto e salvato da Kiritsugu Emiya, che lo ha cresciuto come il figlio che non aveva mai avuto.
Morto anche il padre adottivo ha ereditato ogni sua proprietà, compresa la grande villa di famiglia dove vive assieme a Sakura, una compagna di scuola, e alla professoressa Fujimura, insegnante nel suo liceo.
La sua vita viene sconvolta nel momento in cui si ritrova coinvolto in una sorta di antico gioco in cui sette maghi si combattono ferocemente fra di loro in quella che viene chiamata la Guerra del Santo Graal, in cui il premio finale è per l'appunto la leggendaria reliquia, in grado di conferire poteri inimmaginabili a chiunque ne entri in possesso.
Per prendere parte alla sfida, ogni mago, chiamato Master, evoca lo spirito di un grande eroe del passato, il Servant, a cui si lega tramite un patto rappresentato da tre simboli chiamati Magie di Comando. Il Servant mantiene una certa indipendenza, ma è comunque asservito alla volontà del suo Master, che può costringerlo a compiere determinate azioni sacrificando una delle Magie di Comando; se vengono utilizzate tutte e tre, però, il patto si scioglie.
Shirou, che possiede pochi rudimenti di magia, si trova del tutto impreparato ad affrontare i suoi avversari, ma a salvarlo sopraggiunge inaspettatamente Saber, un servant dalle sembianze di giovane donna dai capelli biondi che impugna una spada invisibile.
Il ragazzo, venuto a conoscenza della realtà a proposito della Guerra del Santo Graal, decide di prendervi parte non per ottenere il premio finale, ma solo per proteggere coloro a cui vuole bene, per evitare che altri subiscano le sofferenze toccate a lui.
Le prime Guerre del Santo Graal si erano rivelate delle stragi; i maghi che vi prendevano parte, guidati solo dalla sete di potere, avevano dimenticato i propri doveri, e si preoccupavano solamente di vincere indipendentemente dalla sorte che toccava alla città in cui si svolgeva la guerra. Per questo, dalla terza volta in poi, venne nominato un osservatore che aveva il compito di far osservare il regolamento per evitare inutili spargimenti di sangue.
Se un Master esaurisce le sue magie di comando perde il controllo sul suo Servant, sciogliendo di fatto il patto che li legava insieme. A differenza di quanto si potrebbe pensare, l'uccisione di un Servant non segna la sconfitta anche del suo Master. Questi infatti può stringere un patto con un Servant che ha perso il proprio Master, e quindi, in virtù di questo, è da reputarsi prudente uccidere entrambi gli avversari, per evitare di doverli affrontare nuovamente in futuro.
Il Santo Graal si può ottenere solo partecipando attivamente alla Guerra: la reliquia rifiuta di andare nelle mani di un Master che si è tenuto lontano dai combattimenti, nell'attesa che gli altri avversari si uccidessero tra di loro.
Dal momento che chiunque assista allo scontro fra due Master è destinato ad essere ucciso per mantenere il segreto sulla Guerra del Santo Graal, molti Master preferiscono combattere di notte.
