『鋼の錬金術師 嘆きの丘の聖なる星』は、これまでの二つのアニメシリーズとは独立した完全新作ストーリーである。中央首都の刑務所で、間もなく刑期を終えるはずだった男メルヴィンが脱獄した。彼は神秘的な強大な錬金術を操る。その男の行方を追って、エドワードとアルフォンスは西部国境の聖地と呼ばれる「ミロス」へと向かう。巨大な岩に囲まれたこの地で、兄弟は少女ジュリアと出会い、反政府組織「黒蝙蝠」に捕らえられる。調査を進めるうちに、彼らはこの街に隠された血塗られた歴史を知ることになる……