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士郎不想失去阿尔托莉雅，早在第一次遇见她的那一刻起，他就深深迷上了这位美丽的金发少女骑士。他想通过与少女骑士约会进一步打动她的芳心，在一家玩偶店中，阿尔托莉雅对一只狮子玩偶表现出了强烈的兴趣，这是因为她回想起自己生前曾经养过的小狮子。由于士郎的言行而羞恼的阿尔托莉雅走出了玩偶店，士郎偷偷将这个玩偶买下，但直到最后也没能送出去。
冬木大桥上，士郎再次劝说阿尔托莉雅，他认为已经发生过的事情是无法改变的。阿尔托莉雅非常愤怒地反驳士郎，认为他不理解自己。士郎气愤之下抛下她，独自回家。他并不是责怪阿尔托莉雅的固执，而是气愤自己没有能力帮助她。直到晚上，士郎突然意识到阿尔托莉雅还没有回家，立刻赶回冬木大桥上，发现她仍然站在原地，士郎态度强硬地要将她带回家。
阿尔托莉雅听话地跟着士郎走，在路上撞见了等候已久的吉尔伽美什。此刻状态极差的阿尔托莉雅完全不是他的对手，被轻易击败重伤，并被逼迫答应他的求婚。阿尔托莉雅奄奄一息地叫士郎自己逃，但士郎毫不犹豫地拒绝了。即使双方的战斗力差距宛若天堑，即使一次次被吉尔伽美什重伤，士郎始终抱着必死的信念守护着自己喜欢的姑娘。生命攸关之际，士郎魔法回路全开，召唤出体内的剑鞘阿瓦隆，阿尔托莉雅将剑与剑鞘复原爆发出强大的力量，吉尔伽美什见势不妙立即选择撤退。
「——终于明白了。原来士郎，就是我的鞘啊。」阿尔托莉雅拥着重伤的士郎，心中百感交集。回到家后，她照顾士郎直到他醒来。分析战况完毕后，士郎向阿尔托莉雅告白，希望她能够留在现世，为她自己而欢笑，并永远留在他身边。
对于士郎的请求，阿尔托莉雅的内心挣扎，她试图推开士郎，却根本提不起一丝力气，最后千言万语都被士郎的一吻封在了口中。即使极度贪恋那个从未有过的温柔的怀抱，即使掺杂着炽热的情感以补魔为由与士郎相拥而眠，但仍然无法放弃那刻骨铭心的夙愿，她最后还是狠心地选择只作为士郎的从者。
失意的士郎来到言峰教堂，想要找言峰绮礼寻求帮助，却发现原来言峰绮礼正是一直隐藏在幕后的库·丘林的御主。发现士郎再次失踪的阿尔托莉雅再也克制不住内心的感情，一直以来试图欺骗自己的枷锁也逐渐崩裂。圣杯战争第十四天，阿尔托莉雅通过远坂凛的推理得知士郎很有可能在言峰教堂，她毫不犹豫地冲了过去，发现正被言峰绮礼拷问的士郎以及拦在面前的库·丘林。
言峰绮礼愉悦地将一个难题摆在她的面前：「你要圣杯，还是要他？」
阿尔托莉雅抱着士郎，回想起数次与他梦境相通，敬佩于他勇往直前、一直坚持的理念「无论过程多么痛苦，也不能否认过去的自己」，感动于士郎无论如何被拷打也绝不向圣杯的诱惑低头的骨气。她终于放下了一直凝聚在心头、挥之不去的执念。走自己认定的路，坚持自己的理想，即使最终的结局可能是毁灭，只求无愧于心。士郎对她的憧憬，也许是因为她的过去正是士郎所向往的未来吧。
她用阿瓦隆的治疗效果将士郎身上的诅咒效果去除，此时吉尔伽美什再次登场。言峰绮礼也愉悦地将圣杯邪恶的本质讲述给众人听，库·丘林这才发觉言峰绮礼已经违背了自己的信条，当场反水，协助阿尔托莉雅与士郎逃离了言峰教堂，拖住吉尔伽美什长达半天时间后被杀死。
两人在夕阳下互通心迹，阿尔托莉雅将自己的一切托盘而出，并向士郎致以感谢以及歉意。他们决定毁掉这个邪恶的圣杯，不同于第四次圣杯战争中滑稽的落幕，这一次她是心甘情愿的。
他们互相为彼此的「剑」和「鞘」，&#
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又拥有一致的人生理想，是一对天作之合的灵魂伴侣。一旦圣杯被毁掉以后，阿尔托莉雅将注定无法维持在现界，两人却都不约而同地没有提及此事。
最终决战，面对吉尔伽美什和言峰绮礼的双重压制，阿尔托莉雅与士郎陷入苦战，处于被绝对压制的状况下，关键时刻士郎再次投影出「阿瓦隆」。在这近乎绝对遮断结界的辅助下，两人同时击败了各自的对手。最后，阿尔托莉雅接受了士郎仅剩的一枚令咒，将圣杯再度摧毁。
「士郎，我爱你——」
一切结束后，在晨光的照耀下，阿尔托莉雅·潘德拉贡，不再是以王的身份，而是以一名爱上了人类少年的普通少女的身份，对少年表达了自己作为人类的爱。在少年深情的目光中，少女的身姿消散于长空之中。阿尔托莉雅回归了她原本的时代，正是她弥留之际，即将死去的前一刻。不同于第四次圣杯战争后的绝望，这一次，她带着满心的释然，接受了那既定的命运。由于不再渴望那所谓的圣杯，因此与阿赖耶的契约也随之背弃消失。
她用虚弱的声音，面对最后守护在身边的圆桌骑士贝德维尔，要求他将那把插在剑栏之丘的湖中剑还给湖之精灵。最后，神态安详的阿尔托莉雅微笑着喃喃自语着。
「这一次，我会——睡得更久一些——」
获得了救赎的王，缓缓闭上了双目，去追寻那梦的延续。
