En 2015, la Organización de Seguridad de Chaldea recurre a expertos de los campos mágico y mundano para observar el futuro de la humanidad ante posibles eventos de extinción. La supervivencia de la humanidad parece asegurada para el próximo siglo, hasta que el veredicto cambie repentinamente y ahora la erradicación de la especie aguarde a fines de 2016. La causa es desconocida, pero parece estar vinculada con la ciudad japonesa de Fuyuki y los eventos de 2004 durante La Quinta Guerra del Santo Grial.
En respuesta, Chaldea aprovecha un medio experimental de viaje en el tiempo, la tecnología Rayshift. Con él, Ritsuka Fujimaru, un joven recién reclutado para la organización, y la misteriosa niña Mash Kyrielight, pueden viajar al 2004 y descubrir cómo salvar a la humanidad. Se ha declarado una gran orden para luchar contra el destino, una orden para cambiar el pasado y restaurar el futuro.
