《鋼之煉金術師:嘆息之丘的神聖之星》是獨立於此前兩部動畫內容的全新故事。在位於中央首都的監獄,即將刑滿的男人梅爾文逃獄出脫了,他掌握著神秘而強大的煉金術。為了追尋這個男子的身影,愛德華與阿爾馮斯來到了西部邊境,被稱作聖地的“米洛斯”。在這個被巨大巖石包圍的地方,兄弟二人遇到了少女茱莉亞,並被一個名叫黑蝙蝠的反抗組織捕獲。隨著調查的深入,他們逐漸了解到這個城市裏隱藏著的血腥歷史……