페이트/프로토타입의 이야기는 비극적인 제1차 성배 전쟁, 일명 “헤븐즈 필” 의식 이후 8년이 흐른 별개의 세계관에서 펼쳐진다. 여기서도 성배는 여전히 간절히 원하는 대상이다. 하지만 “성배”에 내재된 어둠은 점차 드러나기 시작하고, 등장인물들은 전쟁에서 승리하기 위해 서로 치열하게 맞서 싸운다. 이야기는 사죠우 가문의 마지막 생존자이자 과거와 성배 전쟁과의 연을 끊고 평범한 삶을 살려 애쓰는 마술사 사죠우 아야카에서 시작된다. 하지만 아야카의 운명은 8년 전 제1차 성배 전쟁에서 아버지와 누나인 사죠우 마나카가 살해당한 날부터 이미 정해져 있었다. 그날 아버지가 죽기 전 남긴 마지막 말, “너는 헤븐즈 필에 들어갈 수밖에 없다”는 말이 아직도 그녀의 기억 속에 선명하다. 가족이 죽은 지 8년이 되는 날, 아야카는 산크레이드 판이라는 수수께끼의 인물을 만나 “제2차 성배 전쟁이 곧 시작되며 도망칠 수 없다”는 경고를 받는다. 그날 밤, 아야카는 사악한 생물들을 거느린 의문의 남자에게 쫓기며 칼에 찔리게 된다. 하지만 신성한 빛이 그를 막아 전사를 소환해 구해준다. 이제 아야카는 제2차 성배 전쟁에 참여해 살아남을 수밖에 없는 운명에 놓이게 된다.