A história é ambientada no ano 2015, durante a era final em que a magia ainda tinha uma forte influência. A Organização de Segurança Chaldea foi estabelecida para observar o mundo que só pode ser visto por mágica e o mundo que só pode ser analisado pela ciência, assim como prevenir a extinção final da humanidade. Graças aos esforços de muitos pesquisadores, o caminho da história humana foi garantido por 100 anos.Mas, sem aviso, o reino do futuro que estava sob observação constante de Chaldea sumiu. A extinção da humanidade em 2017 não havia sido observada, mas sim confirmada. A aparente causa da extinção estava na cidade japonesa de Fuyuki, em 2004. Nessa cidade, houve um reino inobservável, que nunca havia existido até então. Chaldea enviou a Grand Order para uma Expedição do Santo Graal, para investigar, descobrir e possivelmente destruir a Singularidade que aparentemente causará a extinção da humanidade.