«Стальной алхимик: Месть Шрама» завершает масштабную аниме-адаптацию культовой манги Хирохико Аракавы, возвращая зрителей в мир, где алхимия — это наука, а её главный закон — закон эквивалентного обмена. Фильм продолжает историю братьев Элриков, Эдварда и Альфонса, которые после долгих поисков и жертв наконец приблизились к разгадке тайн своего прошлого и судьбы страны Аместрис.
В послеапокалиптическом мире, где древний народ бессмертных Иори разграблен из-за маниакального стремления людей к вечной жизни, последняя представительница этого рода, Макия, скрывается в глухой лесной чаще. Её одиночество прерывает встреча с потерявшим родителей мальчиком Эриалом, оставшимся на пороге гибели.
Спустя десятилетие после эпической битвы с возрождённым драконом Бахамутом человечество, опираясь на труд порабощённых демонов, восстанавливает разрушенную столицу. Однако хрупкий мир рушится: боги теряют силу из-за утраты веры людей, демоны жаждут свободы, а люди, ослеплённые технологическим прогрессом, не замечают надвигающейся катастрофы.
После потери матери жизнь десятилетнего Тяньцзиня кардинально меняется: он покидает городскую квартиру и отправляется жить в суровую тибетскую прерию, к отцу, которого почти не знает. Адаптация к деревенской жизни даётся мальчику с трудом, а холодная и отстранённая позиция отца лишь усугубляет его одиночество.