O enredo de Fate/hollow ataraxia é baseado meio ano após os eventos de Fate/stay night. Como sua contraparte anterior, a história se passa na cidade de Fuyuki. Bazett Fraga McRemitz, membro da Associação dos Magos e mestre na Quinta Guerra do Santo Graal, acorda no quarto dia da Guerra do Quinto Santo Graal com um novo servo, Vingador, e nenhuma memória do que aconteceu com ela antes. Ela e o Vingador partiram para lutar e vencer a Guerra do Santo Graal.
Enquanto isso, Shirō Emiya vive uma vida pacífica com todos os seus amigos da Quinta Guerra do Santo Graal. Depois que um de seus experimentos muda o tempo e o espaço, Rin Tohsaka parte para a Associação dos Magos na Inglaterra para consertar as coisas. Os Servants sentem um novo perigo enquanto criaturas das trevas aparecem logo depois. Shirō, por precaução, parte para garantir que ninguém esteja em perigo e, em vez disso, encontra-se frequentemente com uma garota misteriosa, Caren Ortensia.
Tanto Bazett quanto Shirō se encontram em um loop temporal que dura quatro dias, começando no quarto dia da Quinta Guerra do Santo Graal. Cada vez que morrem ou sobrevivem quatro dias, eles sempre acordam no primeiro dia do loop, cientes do que aconteceu com eles desde o início do primeiro loop temporal. Determinados a encerrar o ciclo, Bazett, Avenger e Shirō lutam para descobrir a verdade por trás do que está causando os intermináveis quatro dias.
Fate/hollow ataraxia é um jogo de visual novel japonês e a sequência de Fate/stay night. A palavra ataraxia no título é um termo grego para tranquilidade, dando ao título o significado combinado de "tranquilidade vazia (ou falsa)". O enredo de Fate/hollow ataraxia é baseado meio ano após os eventos de Fate/stay night. Como sua contraparte anterior, a história se passa na cidade de Fuyuki. Bazett Fraga McRemitz, membro da Associação dos Magos e mestre na Quinta Guerra do Santo Graal, acorda no quarto dia da Guerra do Quinto Santo Graal com um novo servo, Vingador, e nenhuma memória do que aconteceu com ela antes. Ela e o Vingador partiram para lutar e vencer a Guerra do Santo Graal.