大人気ヴィジュアルノベルゲーム「Fate/stay night」の最終ルート［Heaven’s Feel］(通称「桜ルート」)の物語を、全三章の劇場アニメーションとして映像化。本作はその最終章。前二作に引き続き「劇場版 空の境界/未来福音」の須藤友徳が監督を務める。アニメーション制作はufotable。
手にした者の願いを叶える“聖杯”をめぐり、7人の魔術師(マスター)とその英霊(サーヴァント)が壮絶な殺し合いを繰り広げる“聖杯戦争”。歪んだ戦いが続く中、犯した罪の重さに耐えかねた間桐桜は、ついに影へと姿を変えてしまう。真実を知ってなお桜を守り抜くという“正義”を選択した衛宮士郎は、捻れ狂った聖杯戦争に終止符を打つべく、遠坂凛と共に最後の戦いを繰り広げる。