Fate/Zero memiliki setting cerita 10 tahun sebelum kejadian Holy Grail War di Fuyuki City yang digambarkan dalam cerita Fate/Stay Night.

Holy Grail War adalah pertarungan antara 7 orang Master yang merupakan magus (penyihir) dengan dibantu oleh 7 Servant, yaitu spirit para tokoh legendaris yang masing-masing terkenal pada masanya. Ke-7 Servant ini dibagi dalam kelas yang sesuai dengan keistimewaan/keahlian di mana mereka menjadi terkenal karenanya.

Ke-7 kelas Servant itu adalah: Saber, Archer, Lancer, Caster, Assassin, Berserker, dan Rider.

7 Master dan 7 Servant ini bertarung memperebutkan Holy Grail, sebuah artifak yang diyakini mempunyai kekuatan luar biasa yang mampu mewujudkan keinginan orang yang mendapatkannya. Baik Master maupun Servant yang mengikuti perang ini mempunyai latar belakang dan alasan sendiri untuk mendapatkan artifak tersebut.