A.D. 2016, fondasi kemanusiaan telah dibakar oleh Mage King Solomon. Chaldea, sebuah organisasi penyihir rahasia dengan misi untuk melestarikan masa depan umat manusia, meramalkan kepunahan umat manusia pada tahun 2015. Maka dimulailah operasi untuk memperbaiki Singularitas dalam sejarah yang disebabkan oleh Cawan Suci yang tersebar di ruang dan waktu Operasi Grand Order.

Menggunakan teknologi perjalanan waktu Rayshift, master terakhir Chaldea, Ritsuka Fujimaru dan setengah-pelayannya Mash Kyrielight telah melakukan perjalanan ke dan menyelesaikan enam Singularitas. Sekarang, mereka berangkat ke tujuan mereka yang paling berbahaya: sebuah peradaban di Zaman Dewa, B.C. 2655 Mesopotamia. Ritsuka dan Mash segera menemukan bahwa Binatang Iblis berkeliaran di tanah, menyerang orang-orang dan kota-kota. Di tengah kekacauan dan teror terletak pertahanan terakhir umat manusia, Uruk, sebuah kota benteng yang bertindak sebagai garis depan untuk pertempuran melawan binatang buas. Medan perang dipimpin oleh Raja Gilgamesh, Raja Pahlawan, yang mencari bantuan dari Roh Pahlawan dan mengambil peran sebagai penyihir untuk melindungi kotanya.

Bersama dengan Gilgamesh dan para pelayan yang dipanggil, Ritsuka dan Mash harus melindungi Uruk dari serangan binatang ajaib dan mengalahkan Aliansi Tiga Dewi yang bertujuan untuk membasmi umat manusia; sementara itu, ancaman yang lebih besar membayangi Uruk, bersiap untuk kebangkitannya.