在一间由谜之生物“猫姬”经营的酒吧“
Ahnenerbe”里，有一群猫姬在谈话。从它们的言谈之间可以隐约得知，一场可能会打破时空界限的狂宴即将到来。
冬木市再度举行了让魔术师为之疯狂的“圣杯战争”，参与争夺的卫宫士郎、Saber、远坂凛、Archer、葛木宗一郎、Rider、Lancer等人，结成不同的队伍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其毁灭，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！
《幻想嘉年华》于
一迅社旗下漫画杂志《
月刊Comic REX》2011年1月号上宣布动画化，是作为TYPE-MOON 10周年纪念企划而专门制作的
OVA，在官方网站上也留有“TYPE-MOON 10周年纪念动画”的字样。
该作剧情以原创为主，部分改编自
武梨绘里创作的二次同人漫画集“
TAKE MOON”，在TYPE-MOON的世界观以及设定范围内超越作品之间的界限，将多部作品融合在一起，剧情以恶搞为主的幻想故事，出场人物主要为《
月姬》《
歌月十夜》“
MELTY BLOOD”“
Fate/stay night”“
Fate/hollow ataraxia”等作品中的角色。动画片最后一集结尾出现TYPE-MOON已发售作品中的人物（以上作品以及《
魔法使之夜》《
空之境界》“
Fate/EXTRA”“
Fate/Zero”），全片结束前有“
Fate/Prototype”的主角
沙条绫香的声音，并将“Fate/Prototype”作为影像特典收录于第三卷“3rd Season”中。
在配音演员选择上，Fate系列角色配音全部采用动画或者相关游戏配音阵容，而《月姬》系列则没有采用《
真月谭月姬》版配音演员，而是选用格斗游戏“MELTY BLOOD”的配音版本。
本作品在第一卷第4集结束时有一个分支剧情，TYPE-MOON官网在2011年8月19日至9月15日举办了观众投票选择自己想看的剧情，最终得票最多的“与所有女角色约会”这一结局制作成了第12集，而得票较少的“只与女主角约会”则收录在“Special Season”中。
《幻想嘉年华》为以光碟形式发售的OVA，2018年1月以精选集的形式于电视频道“BS11”上播放。将原先的本篇第一集与第六集剪辑为第一集；将原第八集与第九集剪辑为第二集；将原第十一集与第三卷影像特典“Fate/Prototype”剪辑为第三集。
DRAMA CD《恐怖·人类未到达的地底大洞窟！在咖啡店地下666米的秘境看到了梦幻美少年！》，收录于
角川书店Comptiq魔法使之箱 单点”。
DRAMA CD《TAKE MOON×TYPE-MOON 10周年纪念DRAMA CD“不要叫我咖喱学姐！”》，收录于
一迅社杂志《
月刊Comic REX》2011年10月号特典。