讲述在“神化”时代的东京，充斥着无数的英雄——“超人”。他们的诞生理由各有不同。既有被邪恶组织改造的人，也有来自宇宙的人。既有来自魔法世界的人，也有来自古代、身为妖怪而生的人。既有被科学家制造出来的机器人，也有超自然的史前机器人。对于这些超人的跋扈，日本政府绝不打算坐视不管——

沃斯帝国公主艾瑟依拉姆·薇瑟·艾莉欧斯亚（アセイラム・ヴァース・アリューシア）以亲善大使的身份访问地球，在其身后目送其离开的则是于地球出生而在火星上长大的少年斯雷因·特洛耶特（スレイン・トロイヤード）。然而，她的游行车队随后在新芦原市遭到恐怖分子的导弹攻击，前线的火星骑士将其视为地球的宣战公告，纷纷将停驻于地球卫星轨道的扬陆城降落地球，对世界各国展开攻击，地球与火星间的战火再次爆发。by:yakubd.cc

1972年，阿波罗17号登月计划在月球发现连接地球与火星的古代文明遗产“超空间门（ハイパーゲート）”。随后地球向火星派出了以雷列加利亚博士（レイレガリア博士）为首的调查团。在火星上发现古代火星文明的“Aldnoah”科技。伴随着火星殖民进程与科技垄断主张，火星开拓民与地球之间的摩擦越发扩大。

1985年，雷列加利亚博士在火星成立“薇瑟帝国”并称帝。1986年，地球为对抗火星而组建联合政府。1999年，雷列加利亚之子，第二任皇帝基尔泽利亚（ギルゼリア）对地球宣战，却在侵略期间死于因超空间门失控而摧毁月球的灾难“Heaven's fall”。2000年，火星与地球停战。

2014年，已经休战十余年的地球与火星正在进行和平谈判。另一方面，基于地球与火星再战的假设，格斗技与人形战斗兵器先后进入地球的义务教育，居住于日本新芦原市的高中生界冢伊奈帆，就是成长于斯的其中之一。

与此同时，薇瑟帝国公主艾瑟依拉姆·薇瑟·艾莉欧斯亚（アセイラム・ヴァース・アリューシア）以亲善大使的身份访问地球，在其身后目送其离开的则是于地球出生而在火星上长大的少年斯雷因·特洛耶特（スレイン・トロイヤード）。然而，她的游行车队随后在新芦原市遭到薇瑟帝国间谍的导弹攻击，前线的火星骑士将其视为地球的宣战公告，纷纷将停驻于地球卫星轨道的扬陆城降落地球，对世界各国展开攻击，地球与火星间的战火再次爆发。

为了得到“圣杯”能实现一切愿望的奇迹之术，七名魔术师召唤七名英灵发起一场圣战。他们必须奋战到底，因为最终只有一人可以获得“圣杯”的力量－－“圣杯战争”就此展开。这场圣战并没有因为过去的三次战役而平息；如今，第四次战役即将开火。魔术师们带着必胜的决心，聚集到被称为“冬木”的战场迎接这神圣的战役。然而，他们之中却有一人不明白自己到底为何而战。他就是──言峰绮礼。言峰绮礼不能理解自己为什么被选中，并被赋予令咒。不过，命运将牵引他遇见另一位参战者，那就是──卫宫切嗣。卫宫切嗣比任何人都渴望得到“圣杯”。他为了达成目标，用尽所有残酷的手段。在超人气游戏“命运停驻之夜”中，对于10年前的第四次战役只概略提及。关于士郎的养父、凛的父亲，以及年轻气盛的言峰绮礼赴战的真相，如今将一一揭幕......

平凡的中学生鹿目圆（悠木碧 配音）有一个美满的家庭，在生活中她是个性格温顺又有爱心的好孩子。转学生晓美焰（斋藤千和 配音）的出现打破了小圆平静的生活，这个性格酷酷又体弱多病的黑长直少女似乎对小圆有着什么难言之隐。命运中的相遇出现了，小圆在路边救下了一只浑身是伤的奇怪动物 ，没想到这只动物居然会说人类的语言。它告诉小圆它的名字叫丘比（加藤英美里 配音），并且提出了一个特殊的要求，它希望小圆能够和它签订契约成为魔法少女。
魔法少女是这个世界中一种特殊的存在，她们肩负着和魔女战斗的使命，作为报酬，丘比可以实现她们任意的一个愿望。在战斗的过程中，小圆发现魔法少女这个职业并非故事里所描绘的那么美好，随时有着牺牲的可能。并且，随着战斗的升级，一个关乎于她自己的残酷真相正在逐步的浮出水面。