Fuyuki City, eine Stadt umgeben von Meer und Bergen, wird zum Schauplatz eines uralten Rituals. Sieben Meister erhalten die Kontrolle über heldenhafte Geister, um den mythischen Heiligen Gral zu verwirklichen, der ihrem Besitzer jeden Wunsch erfüllen soll. Diese heldenhaften Geister oder Diener repräsentieren legendäre Helden verschiedener Klassen: "Saber", "Lancer", "Archer", "Rider", "Caster", "Assassin" und "Berserker". Jeder Meister wird einen Vertrag mit seinem ausgewählten Diener abschließen und die anderen bis zum Tod bekämpfen, bis nur noch ein Paar übrig ist.. Dies ist der "Heilige Gral-Krieg". Die junge und fähige Magierin Rin Toosaka bereitet sich auf ihren lang erwarteten fünften Heiligen Gral-Krieg vor.. Mit ihrem Diener Archer tritt Rin als einzige Erbin des Heiligen Grals-Krieges nach dem Tod ihres Vaters an. Als Shirou Emiya, ein Junge aus Rins Schule, unwissentlich Meister wird und tödlich im Kampf verletzt wird, hat sie keine andere Wahl, als ihn zu retten. Mit Shirou und seinem Diener Saber macht sich Rin auf, die Verschwörungen rund um den Heiligen Gral-Krieg zu stürzen. Wird der Heilige Gral Rin und Shirou den Weg zum Sieg segnen oder werden sie mit Niederlage verflucht?
Fate/stay night: Unlimited Blade Works ist eine Adaption der zweiten Route des 2004 erschienenen Bildnovels Fate/stay night von TYPE-MOON für PC.