動畫以OVA形式分三卷推出，每卷包含4話，第一卷《1st Season》于2011年8月14日發售，第二卷《2nd Season》于2011年10月28日發售，第三卷《3rd Season》于2011年12月31日發售，合計全12話。另有《EX Season》作為2011年11月26日發售的《TAKEMOON 武梨繪里TYPE-MOON作品集 特別版》的OAD收錄、《Special Season》于2013年1月16日發售的TYPE-MOON10周年紀念活動收錄BD BOX《TYPE-MOON Fes. -10TH ANNIVERSARY EVENT-》中收。在一間由貓經營的酒吧里，有一群貓在談話。從他們的言談之間可以隱約得知，一場可能會打破時空之間界限的狂兇之盛宴即將到來。冬木市再度舉行了讓魔術師為之瘋狂得“圣杯爭霸戰”，參與爭奪的衛宮士郎、Saber、遠坂凜、Archer、葛木宗一郎、Rider等人，結成不同的小組并且對圣杯都抱著勢在必得的野心。然而出人意料的是，這一次必須改以網球、花牌、抽卡片、黑胡子等民間游戲來決定勝負。就在所有參賽者紛紛于游戲中精疲力盡之時，圣杯赫然出現在大家面前。對圣杯痛恨無比的衛宮士郎，決定以投影出來的武器將之毀滅，不料被劈開的圣杯中竟然冒出了原本不屬于這個時空里的貓姬！隨著貓姬的到來，一場將不同次元里的魔術師糾纏在一起的廝殺，無可避免地正式揭開了序幕。

幻想嘉年華 Special Season是由野島健兒,柚木涼香,植田佳奈,杉山紀彰,川澄綾子,佐久間紅美,小清水亞美,仙臺惠理,本多陽子,岸尾大輔,高野直子,松來未祐,神奈延年,南央美,夏樹莉緒,渡邊明乃,淺川悠,丹下櫻,中田讓治,田中敦子,伊丸岡篤主演的動漫全集,在2013年拍攝日本上映播出,星辰影院提供了幻想嘉年華 Special Season,幻想嘉年華 Special Season高清版,幻想嘉年華 Special Season免費在線觀看,并且還可以支持手機看,不需要下載播放器,方便廣大影迷。