主人公恒为了寻找离家出走而下落不明的哥哥·巧美而奔波着。可是当他与哥哥重逢时，却发现巧美成为了美国侦探事务所的所长，完全没有跟他回家的意思。而同样不想回家的恒，也不情不愿地进入这家事务所开始打杂。
《他种族间交流法》，是为了与至今为止被各国政府隐瞒存在的人类以外种族实现交流而制定出来的新方案。以此为基础文化交流积极地推动起来。作为全面开放前的准备工作，各种族所挑选的少量代表们开始进入人类社会的寄宿家庭居住，让一般人慢慢接受亚人物种的同时，也观察亚人种族进入人类社会所遭遇的障碍与问题。
在这样的背景下，原本并非寄宿家庭的少年来留主公人，因为担任调解人的保安局局长墨须的意外失误，将半人半蛇的亚种人蛇族交换学生——米亚安排寄宿在其住宅处。对正在进行文化交流的公人来说，非比寻常的刺激与搞笑生活就此展开序幕。随着公人陆续邂逅其他亚人种族的女性，让她们寄宿在自家，还有和其他亚人种族的互动，这些环绕在人类和亚人种族的诸多事件，亦让公人以往的观念产生变化……。
他种族间交流法
于本作剧情开始的三年前，人类与非人种族为了能互相交流而订定的法案。先由少数代表进入人类社会实验，在文化、生活、职业等各个层面进行尝试，最终目标是让非人种族与人类社会能够完全融合。
因应这项法案的成立，人类社会逐渐拓展出能针对非人种族的需求提供服务，以及处理人类和非人种族冲突的的设施和机制。违反他种族间交流法的人类会被政府当局拘捕，非人种族若违反这项法规，则会视程度轻重做出处置，最严重的甚至会被遣返回国。但其实还有许多漏洞没解决，例如人类没法拘捕与伤害非人族，导致他族犯罪时只能靠“MON”阻止，亦不能与他族性交(也算是伤害的一种);有些人类则会借着非人族不可伤害人类的规范，对其作出言词攻击和精神伤害，甚至以此为把柄威胁非人族不得反击。某些未知种族也不在他种族间交流法的管辖范围。有鉴于此，民间企业开始陆续成立弥补政府机构处理非人种族突发事件的漏洞的专门组织，同时民间也有些民营和地下犯罪组织会暗助某些非人族偷渡进入人类社会，更甚著从事犯罪行为。
现阶段正在试行放宽人类与非人之间亲密关系的限制(例如像拉米亚族这种全族皆为女性的非人种族对人类男性有迫切的需求)，家中有复数异种族成员的公人被当成试验品之一。目前已知法条为“人类和非人种族不得相互伤害”、“非人种族必须有寄宿家庭成员陪同或持有单独外出许可证才可外出”等。
寄宿家庭
政府为前来人类社会交流的异种族安排的人类寄宿家庭。登记在案的寄宿家庭将会被政府关注，负责协助异种族理解和适应人类社会，亦能提供收据向政府申请辅助，例如为因应异种族的需求改建房屋的建设经费、供给不良于行的异种族的行动辅具、伙食费的金额等。异种族可透过书面申请，委托政府协助寻找合适的寄宿家庭，而被选中的寄宿家庭则会取得非人种族的“寄养证”做为证明。倘若寄宿家庭决定中止或转移和异种族的寄宿关系，或是让申请待在其他寄宿家庭里的异种族住进自家，则需申请寄宿家庭所属权转移的手续方可生效。
没有向政府登记为寄宿家庭，却让异种族住在自家的对象，将会被视为非法收留和做出处置;但是非法入境和未经登记而住进人类家庭的异种族，亦将无法获得任何辅助;实际上也不乏有寄宿家庭违反政府规定，私自透过金钱交易出售寄宿家庭所有权的情况。目前暂无异种族寄宿人数的上限规定。
寄宿家庭所属权
人类寄宿家庭让异种族人士寄宿在自家的权利。
寄养证
登记在案的寄宿家庭和异种族透过正式手续，完成申请寄宿的流程后，政府发给寄宿家庭攸关该异种族人士的寄宿证明。若是异种族因故终止寄宿关系，保安局将会收回并代为保管其寄养证，直至异种族人士依照正规流程被安排至新的寄宿家庭为止。
纹星町
本作主要舞台，座落于琦玉县朝霞市的虚设市区，来留主公人的住处所在。
雪深町
本作虚设的观光温泉地区，公人和异种族成员们光顾并协助该地活动后，当地居民亦和种族交流保安局合作举办种族交流派对和推广当地观光。
保安局
因应《他种族间交流法》的成立而设置的政府警方组织，主要负责处里人类与非人种族违背《他种族间交流法》的违法事项和各类纠纷。
MON
全名“Monsters' New Law”，因应《他种族间交流法》中人类与异种族不得互相攻击的规范而成立的保安局隶属特殊反应部队。由墨须带领，其他成员皆由异种族组成，主要应对异种族在人类社会的犯罪行为。
交流EXPO
全名“异种族交流博览会”，为异种族交流协会为促进种族交流举办的大型世界博览会。有许多提供因应异种族交流和需求商品的商家(特别是各大民营赞助商)于此设摊，并附设异种族文化展示体验区，也有提供寻找宿主的异种族留学生及欲提供寄宿机会的宿主们认识的“异种族留学速配派对”。
诸多异种族专用商品，如博尔特和半人马族合作研发的骑马运动机器“半人马Specia”、专供给手臂为翼构造不便拾物取物的异种族使用的可拆卸式义手“多种族翼手系义手”、可让双足部分不利于行的异种族独自操作行动，而且无论水里陆地都能动自如的轮椅“水陆用轮椅”、专为本无穿鞋习惯的半人马族设计的鞋子“半人马专用鞋”、专为拉米亚族、人鱼、爬虫类种族等有尾异种族设计的毛刷型尾部清洁器“尾部洗洁器”、专供普遍夜视能力较弱的哈耳庇厄族配戴的夜视眼镜“哈耳庇厄专用夜视镜”、专门为拥有吸血习性的异种族制作的人工合成可食用血液“饮料用人工血液”等。
为了方便让现场参观的异种族访客休息活动，也有提供专属的异种族休息室。
魔物种族
本作登场的亚人魔物种族，通称“异种族”，因为他种族间交流法的立定，各族陆续有代表被派往人类社会交流，始逐渐被人类社会所认知。然而因为人类对魔物种族的认知尚未完全，所以仍不乏出现人类对魔物种族的歧视对待。
登场的魔物种族涵括东西方世界传说里和现实里的大众文化(如游戏和小说)所提及的魔物，由于许多魔物种族是融合半人半动物的特性，每逢满月许多有半动物特性的魔物会处于欲望高涨的状态，所以试图在满月控制自身本能的异种族，会于满月夜服用强效安眠药帮助自己睡着。
故事大纲
在游戏版本中，随着选择的不同，后面剧情亦会出现极大改变。游戏共有3条主线故事：“Fate”、“Unlimited Blade Works”及“Heaven's Feel”。玩家必须依次完成篇章才可解锁下一个线路。
序章
传说，在日本的某个名叫“冬木市”的城市里，每隔数十年，会出现能实现其持有者所有愿望的宝物“圣杯”。7名魔术师(御主(マスター，Master))与7名使魔(从者(サーヴァント，Servant))签订契约，为了争夺圣杯而参与“圣杯战争”。能获得圣杯的只有一组，这7组人马各自为了成为最后的那一组而互相残杀。但是，这场战斗和魔术是完全对公众隐藏的。
高中二年级的冬天，远坂凛继承了在上次圣杯战争中丧生的父亲的遗愿，参与圣杯战争。凛召唤了一名男性从者，但是由于他对年轻的魔术师凛采取了轻视的态度。为了使他按自己的意愿行事，凛使用了次数有限的绝对命令权：令咒。虽然由于命令抽象而效果甚微，但出于作用于他的强大魔力，这名从者承认凛是他的御主，自己是Archer(弓兵)的从者。
第二天，凛注意到学校里被设立了一个以危害校园内的人员而获得魔力为目的的结界，于是在学生不在的夜间开始调查，期间遭到了别的从者Lancer(枪兵)的攻击，Archer便与之战斗。但是，一名学生目击到了这场战斗，Lancer为了封口而杀害了那个学生。那位学生名叫卫宫士郎，因为有重要的缘分，远坂凛用父亲留下的吊坠中的魔力救下了他，但是注意到Lancer不会放过死而复生的目击者后，为了保护士郎和Archer一起赶往了士郎的家(卫宫邸)，却在卫宫邸前被新的从者袭击。那个从者是一个身材矮小的金发少女，是凛真正希望召唤的从者：Saber(剑士)。
卫宫士郎是10年前(1994年)发生的冬木市火灾的幸存者，曾由其养父教学了基本的魔术，是一名半吊子魔术师。2004年2月2日晚，士郎在夜晚的学校偶然目击了从者Archer和Lancer之间的战斗，被Lancer杀死后幸得远坂凛用父亲留下的吊坠中的魔力所救，随后回到了家。而他没死的事很快被Lancer知道，刚到家不久就被Lancer追杀。他逃到了院子里的仓库里，发现藏在地上的魔法阵发动了，无意中召唤了从者之一的Saber(剑士)，被卷入了圣杯战争。士郎希望继承在灾难中救了自己的亡父卫宫切嗣的理想，成为“正义的伙伴”。士郎同意以御主的身份参与战争，以防止其他御主造成进一步的灾难，导致十年前的悲剧再度重演。
故事结局
原著游戏中，故事结局共有45个。其中Bad ending/Dead ending出现了四十次，不过于其中一个结局中，士郎虽然死亡，此结局仅被归类于Normal End;最后五个以胜利者身份完成第五次圣杯战争的正面结局(并非所有Bad Ending士郎皆无法胜利，只是就剧情来说是属于负面结局)。而五个胜利的结局分别为：
Fate(Saber路线)
唯一结局：梦的延续
完成圣杯战争，完成与士郎的约定，破坏圣杯后，Saber终于可以放下从者的身份，微笑着对士郎说出“我爱你”。得到解脱的王回到自己的时代，归还精灵之剑，带着王的骄傲，在树下平静地安息，2006年Studio Deen制作的Fate线电视动画即以此作为结局之基础。
Unlimited Blade Works(凛路线)
True End：Brilliant Years
与士郎和Archer的相遇，使Saber坚定了自己的信念。带着对士郎的情感，Saber和Fate路线一样，继续走完她的旅途。Archer在朝阳下离去，将过去的自己托付给凛。士郎与凛经过残酷的战争后，士郎跟随凛学习魔术并定下相守一生的约定，在此结局中有透露凛即将在毕业后前往英国伦敦塔进修，并且邀约士郎一起前往伦敦，2010年制作的Unlimited Blade Works线剧场版和2014年重制的Unlimited Blade Works线电视动画即以此作为结局之基础。
Good End：Sunny Day
即使经过两次圣杯战争的血战，Saber仍未明定自己的意念，因此Saber决定借助凛与士郎的魔力，以“使魔”这种不会涉及到圣杯规定的契约留于现世。与士郎、凛过着幸福的三人生活的同时也试着寻找自己的信念。2015年ufotable公开了以此为结局的UBW动画SP。
Heaven's Feel(樱路线)
至少完成[Saber]、[凛]路线其一之结局之后才可解锁的游戏路线，所有的伏笔、真相皆于此路线中揭明，透过此路线的进程，玩家可完整的了解所谓圣杯战争真正的“样貌”。
True End：春天归来
伊莉雅丝菲尔以生命为代价留住士郎的魂魄，凛借助一个人偶使士郎复活。之后具有圣杯机能而拥有接近无限的魔力的樱以补充魔力的方式保持士郎的生命力。凛从伦敦返回后，似乎也加入进来。
在老虎道场第39回表示此线为游戏真正的结局。(奈须磨菇在后来已否定此线为真正结局。TYPE-MOON的世界是平行宇宙，即每个故事版本都可被视作“真正”发生。)
Normal End：樱之梦
士郎做出最后的投影以破坏几乎成型的圣杯，自身完全崩溃。得到救赎的樱在卫宫邸住下，一直期待与之相会，直到生命尽头。
“Réalta Nua”版追加结局
Last Episode(最后的结局)
Réalta Nua为爱尔兰语，意为新生。在2007年于PlayStation 2发售的《Réalta Nua》版本中，另追加Fate线的后续补完结局：“Last Episode”(最后的结局)。该剧情在完成全部45个结局后出现。
Saber在Fate线中完成她身为王的理想，来到理想乡。之后士郎与Saber在理想乡中再次相会。据Last Episode最后的解释，该草原即是阿瓦隆。