根据 Nasu 的说法，Fate/EXTRA 是一款 JRPG，故事发生在一个从 Fate/stay night 时间线在20世纪80年代至90年代分化出来的平行宇宙中。
故事背景设定在一所名为月海原学園的学校，这是一个存在于名为 Moon Cell 的人工环境中的虚构场所。在那里，Moon Cell 使用一个名为 Serial Phantasm 或 SE.RA.PH 的系统策划了一场聖杯戦争的复制版，该系统负责处理サーヴァント的召唤。サーヴァント的数据取自 Automaton（Moon Cell Automaton），这是一个由史前文明在月球表面建造的灵子计算机系统，于2032年被人类发现。
自远古以来，Automaton 就一直监视并记录着地球上发生的所有事件（包括人类英雄的活动）。从这个意义上说，它类似于英霊の座，但有可能召唤出并不存在于英霊の座中的存在。
战争中的128名参与者各自必须在一个名为アリーナ的地方与其他マスター决斗，失败者将从现实世界和数字世界中双双被删除。当只剩下最后一人时，“聖杯”将实现胜利者的愿望。
