En 2017, les fondements de l’humanité ont été incinérés par le Roi des Mages Solomon. Chaldea, une organisation secrète de mages ayant pour mission de préserver l’avenir de l’humanité, prévoyait l’extinction de l’humanité pour 2019.

C’est ainsi que commença l’opération de réparation des Singularités de l’Histoire causées par les Saint-Graal dispersés dans le temps et l’espace – l’initiative Grand Order. En utilisant la technologie de voyage dans le temps, le Rayshift, le dernier Master de Chaldea, Ritsuka Fujimaru, et son demi-serviteur Mash Kyrielight ont voyagé et résolu six Singularités.

Dès leur retour de la singularité de Camelot, ils doivent se rendre à leur plus dangereuse des destinations à ce jour : la Mésopotamie, en l’an 2655 av. J.-C., durant l’Age des dieux. À leur arrivée, Ritsuka et Mash découvrent rapidement que les bêtes démoniaques rodent dans la région, attaquant les gens et les villes. Au milieu du chaos et de la terreur se trouve la dernière défense de l’humanité : Uruk, une ville forteresse qui sert de ligne de front pour la bataille contre les bêtes.

Le front de bataille est commandé par nul autre que le roi Gilgamesh, le Roi des héros, qui a demandé l’aide des esprits héroïques et a endossé le rôle d’un mage pour protéger sa ville.

Ils apprennent que trois divinités sont derrières ces invasions de bêtes. Ritsuka et Mash doivent travailler ensemble pour contrer l’invasion de bêtes mystérieuses à Uruk sous les ordres de Gilgamesh tout en enquêtant sur la véritable nature des actions des trois déesses contre l’humanité ; mais sans Ritsuka que le sache, une entité ancienne se lève lentement de son sommeil.