Fate/Zero berkisah 10 tahun sebelum peristiwa dari Fate/Stay Night. Peristiwa Perang Cawan Suci ke 4 di Kota Fuyuki. Perang Cawan Suci adalah kontes di mana tujuh orang penyihir yang telah berhasil memanggil Roh Pahlawan untuk bersaing memperebutkan Cawan Suci yang dapat mewujudkan semua permintaan.
Keluarga Einzbern yang tiga kali berturut-turut gagal mendapatkan Cawan Suci bertekad memenangkan pertempuran kali ini, tidak peduli berapa banyak biaya yang harus dikeluarkan. Keluarga Einzbern memutuskan untuk meminta Emiya Kiritsugu sebagai perwakilan peserta. Emiya Kiritsugu dikenal sebagai pembunuh bayaran keji yang terkenal karena sering menggunakan cara licik dalam menyelesaikan tugasnya. Kiritsugu berprinsip, untuk membunuh dan mengorbankan orang-orang minoritas yang dianggap dapat mengganggu demi menyelamatkan banyak orang.
Namun, Kiritsugu menemukan kelemahannya sendiri yang ada pada istrinya Irisvel dan putrinya Illya. Apa yang harus ia lakukan untuk mendapatkan Cawan Suci?
