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A Quinta Guerra do Santo Graal na cidade de Fuyuki atingiu um ponto de inflexão em que as vidas de todos os participantes são ameaçadas enquanto o inimigo oculto finalmente se revela. Enquanto Shirou Emiya, Rin Toosaka e Illyasviel von Einzbern descobrem a verdadeira natureza corruptora da sombra que está assolando a cidade, eles percebem o quão terrível é a situação. Para proteger seus entes queridos, o grupo deve resistir à força inimiga aparentemente intransponível - mesmo que alguns desses inimigos já tenham sido seus aliados, ou talvez, algo mais íntimo. Quando o ato final dessa guerra caótica começa, os ideais que Shirou acredita serão em breve desafiados por um dilema excruciante: é realmente possível salvar um mundo onde tudo parece ter dado errado?
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A história centra-se na Guerra do Santo Graal e explora a relação entre Emiya Shirou e Matou Sakura, dois adolescentes que participaram neste conflito. A história continua imediatamente depois de Fate / stay night: Heaven's Feel I. Presage Flower, seguindo Shirou como ele continua a participar na Guerra do Santo Graal, mesmo depois de ser eliminado como um mestre.
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A história segue Matou Sakura, a irmã mais nova de Tohsaka Rin, que quando jovem foi adotada pela família Matou. Assim, ela teve que passar por um torturante treinamento para desenvolver seus poderes mágicos. Sakura não deveria se envolver na Guerra do Santo Graal, mas devido ao seu envolvimento romântico com Shirou, sua mente quebra e ela fica louca. Sakura se torna uma líder da Guerra do Santo Graal e força Shirou em um Destino Cruel.