Perang Cawan Suci adalah pertempuran royale di antara tujuh orang majus yang berperan sebagai Master. Master, melalui penggunaan segel perintah yang diberikan saat memasuki perang, memerintahkan Roh Pahlawan yang dikenal sebagai Servant untuk bertarung demi mereka dalam pertempuran. Dalam Perang Cawan Suci Kelima, Rin Toosaka adalah salah satu orang majus yang mengikuti kompetisi. Dengan Servantnya, Archer, dia berharap untuk mendapatkan hadiah tertinggi—Cawan Suci, artefak magis yang mampu mengabulkan keinginan penggunanya.
Salah satu teman sekelas Rin, Shirou Emiya, secara tidak sengaja mengikuti kompetisi dan akhirnya memimpin seorang Pelayannya sendiri yang dikenal sebagai Sabre. Saat mereka menghadapi musuh bersama, Rin dan Shirou memutuskan untuk membentuk aliansi sementara saat mereka menantang lawan mereka dalam Perang Cawan Suci.