大雄最近有点儿倒霉，在学校因为功课被老师训斥，打棒球技术差被伙伴们嘲笑，房间太乱遭到妈妈责骂。伤心的他异想天开，希望有某种魔法能帮他搞定这一切。在哆啦A梦的“假如电话亭”的帮助下，他们的世界变成了一个魔法的世界，不幸的是大雄依然是最差的那个。
与此同时，神秘天体正在接近 地球，魔界之王戴玛奥企图统治世界，他预测到大雄和他的朋友们将是他前进道路上的阻碍，于是他派出魔女美杜沙铲除这些绊脚石。大雄他们遇到了空前的危机……

分隔在两个世界的爱力克兄弟二人，使用各自的手段尝试着兄弟再会。
哥哥爱德华穿过“门”来到真实世界。公元1923年的德国慕尼黑，一场世界大战即将到来。无法在这个世界使用炼金术的爱德华，与长相酷似弟弟的青年爱尔凡斯一起研究火箭的科技，希望借助火箭回到原来的世界。另一边的炼金术世界，弟弟阿尔冯斯修行炼金术，打扮宛若曾经的爱德华，与国家炼金术士们一起寻找找回哥哥的方法。
而暗地中，慕尼黑的一个神秘组织开始了寻找理想国“香巴拉”的仪式，连接炼金术世界与现实世界的“门”被打开了。
兄弟二人的命运与两个世界的危机交织在一起，爱力克兄弟要面对前所未有的挑战。

年幼的爱力克兄弟十分思念去世的母亲，不惜触犯炼金术中最大的禁忌，进行了人体炼成。可是炼成失败了，哥哥爱德华失去了左腿与右臂，弟弟阿尔冯斯失去了肉体，只能把灵魂附身在一副铠甲上。为了偿还他们自己的罪，找回失去的一切，兄弟二人踏上了寻找传说中的“贤者之石”的旅程。
几年后，一位右臂与左腿都是由“机械铠甲”替代的国家炼金术士出现在人们的眼前，他被称作“钢之炼金术师”。