Em 2015, a Organização de Segurança da Caldéia conta com especialistas em magia e mundanos para prever os desafios que a humanidade enfrentará nos próximos anos. A sobrevivência da espécie parece garantida até o próximo século, mas um novo cenário surge repentinamente: a erradicação da humanidade está programada para 2016.
A causa desses eventos catastróficos é desconhecida, mas parece estar ligada à cidade japonesa de Fuyuki e aos fatos ocorridos em 2004 durante a Quinta Guerra do Santo Graal. Diante disso, a Caldéia decide utilizar uma tecnologia experimental chamada Rayshift, que permite viajar no tempo.
Com essa ferramenta inovadora, Ritsuka Fujimaru, um jovem recém-recrutado pela organização, e Mash Kyrielight, uma garota misteriosa, podem voltar a 2004 em busca de respostas sobre como salvar a humanidade. Uma grande ordem foi declarada: lutar contra o destino e mudar o passado para restaurar o futuro.
