悲伤的爱德华和阿尔冯斯两兄弟，试图利用炼金术中最大的禁忌——人体炼成术救活撒手人寰的母亲，谁知却遭遇巨大的灾难。失去身体的阿尔冯斯，其灵魂被封禁在铠甲中，爱德华则以自己的右臂和左脚为代价，迫使弟弟止步冥国门前。许多年后，爱德华（山田凉介 饰）成长为这个国家中最年轻的钢之炼金术师，他与弟弟（水石亚飞梦 配音）上下一心，共同奔跑在寻找贤者之石的道路上。与此同时，神秘的人造人拉丝特（松雪泰子 饰）、恩维（本乡奏多 饰）盘桓这个国家的角落，她们策划者恐怖的勾当，一时间上空阴云密布…… 本片根据荒川弘的原作漫画改编。
杰森·伯恩事件引起连锁反应，踏脚石（Treadstone）计划以及CIA用药物控制强化特工的行径通过报纸公之于众，令其幕后人物坐立不安。为了阻止满盘皆输的局面出现，CIA高层决定中止该计划，并将相关特工人员以及科学家从行动中抹杀。在此后的日子里，那些深藏在国家政治最底层、依靠蓝绿药丸执行各种绝密任务的特工相继殒命，而负责染脏双手的执行人——前美国空军上校艾瑞克·贝尔（爱德华·诺顿 Edward Norton 饰），正慢慢将屠刀伸向隐藏在位于阿拉斯加崇山峻岭、暴雪深山中的特工艾伦·克劳斯（杰瑞米·雷纳 Jeremy Renner 饰）。 突如其来的炮火袭击令艾伦意识到自己所处的危险境地，在之后的日子里，他不仅要在昔日同伴的追杀中求生，还必须设法找到那曾为他提供源源不断体能和智力的蓝绿药丸……
