为了报答自己的罪过,挽回失去的一切,兄弟俩踏上了寻找传说中的“哲人石”的旅程。几年后,一位右臂和左腿都被“机械盔甲”取代的国家炼金术士出现在人们面前。他被称为“钢铁的炼金术”。
当芭洛特再次醒来,发现自己正置身于传说中的禁忌科学诞生之地——“乐园”实验室,再次她见识了许多奇怪的发明,并了解到“乐园”和三博士的过去。经过一番追查,她终于得知榭尔(中井和哉 配音)的记忆正藏在卡西诺赌场的一枚筹码之中。为了追查榭尔的过去,芭洛特化装成赌客走入凶险的赌场…… 本片根据冲方丁的科幻小说改编,为“壳中少女”三部曲中第二部(另两部分别为“压缩”和“排气”)。