Historia ma miejsce w 2015 roku, podczas końcowej ery panowania magii. Stworzona na potrzeby chronienia ludzkości organizacja Caldea zajmuje się obserwacją świata widzianego jedynie za pomocą magii, a także świata mierzonego za pomocą nauki –w celu chronienia ludzi przed ich wymarciem. Dzięki pracy włożonej w badania udało się przewidzieć drogę rozwoju ludzkości na kolejne 100 lat.

Jednakże nagle bez żadnego ostrzeżenia ta droga zniknęła. Na rok 2017 zapowiedziano niepotwierdzone wymarcie ludzkości. Prawdopodobna przyczyna zmierzchu ludzi została odnaleziona w 2004 roku w japońskim mieście Fukuoka. Pojawiła się w tym miejscu „niezaobserwowana dotychczas rzeczywistość”, która do tej pory nie istniała.Organizacja Caldea wydaje Wielki Rozkaz (tytułowy Grand Order) dla „Ekspedycji Świętego Graala”, która ma zadanie wyśledzić, odkryć i spróbować zniszczyć osobliwość, która prawdopodobnie będzie stać za wyginięciem ludzkości.