Fate/Apocrypha tiene lugar en un mundo paralelo a Fate/stay night, donde el Santo Grial fue alejado de la ciudad de Fuyuki tras la Tercera Guerra. Una serie de sucesos marcarán el comienzo de una nueva Santa Guerra por el Grial en Trifas.

La serie nos presenta a las chicas de un club de literatura de preparatoria donde para intentar romper un poco el hielo entre ellas, una hace una sencilla pregunta: "¿Qué quieren hacer sea como sea antes de morir?". Una de las chicas es muy clara con la respuesta: "Sexo". Eso dará inicio a una serie de emociones entre las chicas, cada una con su personalidad y su propio entorno, en un viaje hacia la madurez repleto de situaciones dolorosas, divertidas y torpes.

La historia gira en torno a Haruka Nanase, un muchacho al que siempre le ha gustado estár en el agua y nadar. Antes de graduarse de la escuela primaria, participó en un torneo de natación junto a sus compañeros del club de natación: Makoto Tachibana, Nagisa Hazuki y Rin Matsuoka. Tras conseguir la victoria, cada uno de los chicos siguió su propio camino. El tiempo ha pasado y, en mitad del instituto, Rin aparece y reta a Haruka a una carrera demostrando a este lo bueno que es. Haruka no quiere que eso acabe así, así que reúne de nuevo a Makoto y a Nagisa, así como a un nuevo miembro llamado Rei Ryugazaki, para formar el club de natación del Instituto Iwatobi.

A diferencia de muchas escuelas, asistir a la Academia Privada Hyakkaou prepara a los estudiantes para su tiempo en el mundo real. Dado que muchos de los estudiantes son hijos de las personas más ricas del mundo, la academia tiene sus peculiaridades que la separan de todas las demás. Por el día, es una escuela normal, que educa a sus alumnos en historia, idiomas y similares. Pero por la noche, se convierte en una sala de juego, educándolos en el arte de tratar con el dinero y manipular a las personas. Dinero es poder; los que salen en la cima de los juegos están en la parte superior de la escuela. Yumeko Jabami, una estudiante de transferencia aparentemente ingenua y hermosa, está lista para probar el currículo especial de Hyakkaou. A diferencia del resto, ella no juega para ganar, sino por la emoción de la apuesta, y su forma de juego insana puede traer demasiadas cartas nuevas a la mesa.

En un mundo compuesto por numerosas islas, un joven héroe de la Isla Astora se encuentra con el aventurero Kyle, y lo sigue en una expedición. Por el camino se encuentran con una chica misteriosa llamada Iris y un gato blanco que habla, y juntos se dirigen a las ruinas de la isla, donde encuentra una isla voladora.Kyle es consumido por la oscuridad allí, y el grupo decide viajar hasta los confines del mundo en la isla voladora para encontrar las siete «Grandes Runas», siguiendo las palabras de Kyle antes de desaparecer».