Действие разворачивается в недалёком будущем, где человечество уже освоило Луну, превратив её в колонию под управлением сверхсознательного ИИ Sapientia. Эта утопическая на первый взгляд система рушится после запуска программы по «исправлению» лунного общества, куда с Земли ссылают преступников и социальных изгоев.
Заключительная часть аниме-экранизации знаменитой манги Хирохико Аракавы возвращает нас в мир, где алхимия — наука, а её главный закон — закон равновеса. Эдвард и Альфонс Элрики, прошедшие через потерю тела, поиски философского камня и войну, сталкиваются с новой, возможно, самой страшной угрозой. На кону — не только их жизни, но и судьба всей страны.
«Стальной алхимик: Финальная трансмутация» — это кульминационная точка культовой аниме-франшизы, напрямую продолжающая сюжет оригинальной манги Хирохико Аракавы. Фильм фокусируется на братьях Эдварде и Альфонсе Элриках, которые после долгого и болезненного путешествия по миру амнестии и поисков философского камня оказываются перед лицом глобальной катастрофы.