故事发生在一个小镇上，冈崎朋也是光坂高中在校生，因为家庭原因他一直过着浑浑噩噩的生活。他不参加任何社团活动，唯一的朋友是春原阳平。 某天的上学途中，在樱花飞舞的坡道上，他邂逅了一名少女——古河渚，从此他的生活发生改变。渚因病休学一年，重返校园的她对周围环境感到相当不适应。她想加入戏剧部，然而戏剧部早已休部。朋也决定帮助她一起开展戏剧部的活动，二人关系变得越发亲密。随后不久朋也在图书馆中结识了一名天才少女一之濑琴美。
在冲绳合宿中，在由于朝阳的云隙光而达到了最高氛围值的桥上，雪村和冰室进行了理论值最高的亲吻，但由于采集的唾液量并不充足，于是决定再次测量。为拜访唾液检测的专家，一行人动身前往理工部生命科学学院。而他们面前出现的是花魁打扮配一袭白衣的艳丽女子翠雨，以及她的恋人克里斯。雪村邀请翠雨二人帮助他们一起完成“证明喜欢的实验”，却因此见识了翠雨他们压倒性的爱之气场……。
爱城华恋（小山百代 配音）自幼便对聚光灯照耀的舞台充满了憧憬，希望有朝一日能够站在重要，散发属于自己的光芒。神乐光（三森铃子 配音）是华恋青梅竹马的好友兼玩伴，拥有着与生俱来的表演天赋和舞台感。 天堂真矢（富田麻帆 配音）是出生于演剧界名门的千金大小姐，背负着家族的期望不断地进行着修行。星见纯那（佐藤日向 配音）拥有着高超的智商，却往往会因为过度思考而陷入纠结之中。露崎真昼（盐田阳葵 配音）平日里老实巴交毫不起眼，但一旦站在舞台之上，便会散发出强烈的美丽。这些对舞台充满了渴望和憧憬的女孩们，被Revue Starlight聚集在一起，共同向着理想迈进，
本片改编自TYPE-MOON出品的文字冒险类游戏《Fate/stay night》，是该游戏最终路线“HF线”动画剧场版全三部作品中的第二章。通过女主角间桐樱的视角，讲述了御主和英灵为了得到可以实现一切愿望的圣杯而相互厮杀的一场战争。 时隔10年在冬木市爆发的这场“圣杯战争”中，因被称为“圣杯战争”御三家之一的间桐家的当家·间桐脏砚的参战而变得更畸形、扭曲和恶化。作为御主参战的卫宫士郎也在战斗中负伤还失去了英灵Saber，尽管如此士郎为了守护间桐樱，并没有从战斗中引身退出。而担心士郎身体的樱，自己也无法逃离魔法师的宿命……
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