美树沙耶香与丘比签订契约，成为魔法少女中的一员。善良的沙耶香自始至终贯彻着为他人而战的信念，可是在毫无规则和人性的战斗中，她渐渐迷失自我，最终走向了灭亡。弥漫着忧愁宿命感伤氛围的雨中，沙耶香的葬礼静悄悄地举行。经历了大起大落看尽世间空虚落寞的鹿目圆独自返回家中，沉浸在对好友的思念之中。而丘比关于沙耶香之死毫无情感的陈述令她身为恼怒。她无论如何也不能理解丘比诉说的孵化者和人类共度的漫长历史。不久后，小圆以充满决心的视线，注视着魔女之夜。她告诉身负重伤的焰，“我找到想实现的愿望了。”得知魔法少女命运的她，将会许愿何种愿望，做出何种决定？

就读于市立见泷原中学二年级的女孩鹿目圆，日复一日过着普通平凡的生活。某天晚上，她梦见一个伤痕累累的少女与神秘的生物交战。次日清晨，名叫晓美焰的女孩转到小圆的学校上课，而晓美焰竟然与小圆梦中的女孩一模一样。放学途中，小圆与好友美树沙耶香遭遇了梦中那个神秘生物——满身伤痕、奄奄一息的丘比，追杀丘比的则是转校生晓美焰。小圆和沙耶香救助了丘比，却意外闯入了一个神秘的空间。关键时刻，魔法少女巴麻美救助了她们，奇妙的魔法少女世界由此拉开序幕。

传说中可实现持有者一切愿望的宝物——圣杯。而为了得到圣杯的仪式就被称为圣杯戦争。
参加圣杯戦争的7名由圣杯选出的魔术师被称为御主（マスター，英文Master），与7名被称为从者（サーヴァント，英文Servant）的使魔订定契约。他们是由圣杯选择的七位英灵，被分为七个职阶，以使魔的身份被召唤出来。
圣杯承认的使用者只有一个，御主（Master）一定得与七种职业的从者（Servant）之一立下契约，证明自己是有资格拥有圣杯的人。

这是一个人类内心活动均能够数值化的科技时代，同样能被量化的，还有每个人的“犯罪系数”，而原先的调查和侦破都被犯罪系数的检测所替代。维持治安逮捕罪犯的职责，当然落在了警察们的头上，但同时，这些惩奸除恶的执行官们，本身就是拥有着高犯罪系数的危险人物，因此，另一批专门监视他们的“监视官”应运而生。
作为一名执行官，狡噛慎也（关智一 配音）有着极强的业务能力，在同其监视官常守朱（花泽香菜 配音），同事征陆智己（有本钦隆 配音）、縢秀星（石田彰 配音）、六合冢弥生（伊藤静 配音）的合作下，制服了一个又一个险恶的犯罪分子。但是在执行任务的同时，慎也也对这套全靠数据说话的系统产生了怀疑。

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。

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......