《苍蓝钢铁的琶音剧场版》讲述士官候补生千早群像和同伴们偶然登上了旧时大日本帝国海军的潜水艇“伊401”后发生的故事。男主角千早群像担任“伊401”的临时舰长，女主角伊欧娜则是“伊401”的拟人化形态。

　　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。

　　神凪和麻（小野大辅 配音）出生于使用炎术的名门之家，然而却因为缺乏才能而被父亲神凪严马（小山力也 配音）赶出了家门。在一次偶然中，和麻意外遇见了强大的风之精灵王，并与其签订了契约，拥有了风之圣痕，并成为了最强的风术师。
　　一晃眼，和麻离开日本已经四年了，当他回到这片称之为故乡的土地之时，他想要拥有的，不过只是平静的生活。某日，和麻遇见了名为神凪绫乃（藤村步 配音）的少女，她是神凪一族宗家的长女，亦是下一任宗主。尽管绫乃个性傲娇又迟钝，但和麻还是感受到了隐藏在她内心深处的善良，遂两人开始一起行动，而命运的齿轮亦就此开始转动。

　　渡濑青叶（松冈祯丞 配音）就读于诚应高校，是一名平凡的高中生。青叶拥有着沉着冷静的性格和强健机敏的体魄，是朋友们眼中可靠的存在。某日，青叶竟然遭到了一架奇异机体的猛烈攻击，就在这个节骨眼上，另一架机体即使出现，拯救了青叶。
　　救了青叶的是名叫弓原雏（早见沙织 配音）的少女，表面上看来她不过是青叶的同班同学，可实际上，雏来自于未来，专程为了保护青叶而潜伏在他的身边。一场意外将青叶和雏带往了未来世界，在那里，青叶亦成为了机体驾驶员，并结识了他一生的挚友迪奥（内山昂辉 配音），在这个充满了危机和战斗的世界中，青叶能够生存下来吗？

　　在暑假结束後的第一天，一名因为意外而回到过去的大佐基利亚共和国驾驶员，对渡瀬青叶展开了袭击。弓原雏为了保护渡瀬青叶，也乘上了自己的机体，与敌人展开战斗。但最后两人却因为又一次的意外，来到了未来的世界。在转移过程中，弓原雏只留下了“迪奥正在等你”的讯息，就随即消失了……

霧の総旗艦・ヤマトを目指していたイ401の艦長・千早群像は、父、翔像の生存を知ると、父との再会という新たな目的を抱き北極海へと向かう。一方、メンタルモデルとして成長してきたイオナは、自らの出自を告げら...

《苍蓝钢铁的琶音剧场版》讲述士官候补生千早群像和同伴们偶然登上了旧时大日本帝国海军的潜水艇“伊401”后发生的故事。男主角千早群像担任“伊401”的临时舰长，女主角伊欧娜则是“伊401”的拟人化形态。