该作共有三线五完整结局以及四十个死亡结局,第一条主线也就是TV版动画《Fate/Stay Night》中的主线,以阿尔托莉雅·潘德拉贡为女主角,讲述的是卫宫士郎意外卷入第五次圣杯战争的事。第二条主线被称为“无限剑制”线,女主角是远坂凛,这条线索也被动画化,就是TV版动画《Fate/Stay Night [Unlimited Blade Works]》。而第三条线,剧情最黑暗,感情最复杂,人物内心活动最多,比较适合电影化,就是“天之杯”线,女主角为间桐樱,也就是本片的剧情和副标题来源。
在天之杯线的剧情中,被卷入第五次圣杯战争的卫宫士郎和弓道社成员间桐慎二的妹妹萌发了情愫,同时要面对自己的从者亚瑟王的黑化,以及间桐家的邪恶反派间桐脏砚的威胁,还要在知道间桐樱的黑暗秘密之后,在她和理想信念之间做出抉择,顺便还要分发一下福利。作为三部曲,第一作《恶兆之花》介绍了人物关系,对卫宫士郎和间桐樱的情感做了铺垫,交代了卫宫士郎的身世及回忆,为最大的悬念——黑影埋下了伏笔,剧情进展到卫宫士郎的从者亚瑟王黑化为止。