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动画以OVA形式分三卷推出,每卷包含4话,第一卷《1st Season》于2011年8月14日发售,第二卷《2nd Season》于2011年10月28日发售,第三卷《3rd Season》于2011年12月31日发售,合计全12话。
另有《EX Season》作为2011年11月26日发售的《TAKEMOON 武梨绘里TYPE-MOON作品集 特别版》的OAD收录、《Special Season》于2013年1月16日发售的TYPE-MOON10周年纪念活动收录BD BOX《TYPE-MOON Fes. -10TH ANNIVERSARY EVENT-》中收。
在一间由猫经营的酒吧里,有一群猫在谈话。从他们的言谈之间可以隐约得知,一场可能会打破时空之间界限的狂凶之盛宴即将到来。
冬木市再度举行了让魔术师为之疯狂得“圣杯争霸战”,参与争夺的卫宫士郎、Saber、远坂凛、Archer、葛木宗一郎、Rider等人,结成不同的小组并且对圣杯都抱着势在必得的野心。然而出人意料的是,这一次必须改以网球、花牌、抽卡片、黑胡子等民间游戏来决定胜负。
就在所有参赛者纷纷于游戏中精疲力尽之时,圣杯赫然出现在大家面前。对圣杯痛恨无比的卫宫士郎,决定以投影出来的武器将之毁灭,不料被劈开的圣杯中竟然冒出了原本不属于这个时空里的猫姬!
随着猫姬的到来,一场将不同次元里的魔术师纠缠在一起的厮杀,无可避免地正式揭开了序幕。
浪川大辅,小野大辅,小松未可子,杉田智和,堀江由衣,兴津和幸,森田成一,下野纮,津田健次郎,梶裕贵,樱井孝宏,福山润,中村悠一,泽城美雪,宫野真守,速水奖,佐藤聪美,名冢佳织,浅沼晋太郎,柳田淳一,饭塚昭三,村田知沙
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