운동도, 공부도 잘하고 노래는 조금 많이 좋아하는 완벽한 전학생 ‘시온’은… 사실 테스트 중인 AI 로봇이다. 정체를 들키지 않으면 테스트는 성공! 모니터 기간은 단 5일! 남다른 친화력으로 금세 인싸로 거듭난 ‘시온’은 교내 AI들과도 수상한(?) 우정을 나누며 학교생활에 적응한다. 한편, 같은 반 외톨이 소녀 ‘사토미’는 눈만 마주치면 “행복해?”라고 묻는 ‘시온‘이 사실은 엄마가 수 년간 연구해온 AI라는 것을 알게 된다. 유별난 AI ‘시온’의 정체를 알게 된 친구들이 하나 둘 늘어나고, 눈덩이처럼 불어나는 사건들을 남몰래 수습하던 ‘사토미’는 ‘시온’이 숨기고 있던 상상도 못했던 비밀을 발견하는데…
세계가 멸망하는 것을 막을 수 있는 건 '성배'인 사카츠키 미유가 희생하는 것뿐이었다. 미유가 아닌 세계를 살려야 한다고 말하는 줄리안 에인즈워스에게 이리야스필 폰 아인츠베른은 둘 다 구하겠다고 대답한다. 그리고 이리야 일행은 시로와 미유가 자랐던 집에서 생활하게 된다. 시로가 미유와 함께 살았던 이유는 어떤 소원이라도 이루어줄 수 있는 '신의 아이'였던 미유를 키리츠구가 집으로 데리고 왔기 때문이었다. 하지만 여동생 미유를 되찾기 위해 줄리안이 나타나는데.