האלכימאי הוא רומן שנכתב בשני חלקים ובאפילוג. זה נסוב סביב רועה אנדלוסי בשם סנטיאגו וחיפושיו אחר האגדה האישית שלו, שלוקחת אותו מכפרו לפירמידות של מצרים. במסעותיו הוא פוגש סדרה של דמויות שעוזרות לו באופן ישיר או מלמדות אותו שיעור יקר ערך כדוגמה.
מלכיזדק והאלכימאי הופכים לחונכים, ואילו האנגלי מספק ודוגמא למה שקורה אם אתה מקווה לרכוש ידע בעיקר מספרים, וסוחר הבדולח מראה לו את סוג החיים שאדם מנהיג אם לא שים לב לאיש אגדה. האלכימאי שוכן ביקום בו לכל יצור יש אגדה אישית משלו, ושבה יש לעולם נשמה, המשותפת לכל דבר, מישויות חיות וכלה בחומר גס.
חלק ראשון
סנטיאגו הוא רועה צעיר מאנדלוסיה ושמח על הטיול הקרוב לעיירה בה הוא היה בשנה הקודמת, כפי שפגש בבחורה שהתאהב איתה. היא בתו של סוחר שקונה ממנו צמר, אדם עם סוגיות אמון הדורש שסנטיאגו תורח את כבשו לפניו כדי להימנע מכל הונאה. הוא ישן בכנסייה נטושה, שם יש לו חלום חוזר הכולל מראה של פירמידות. כשהוא מסביר את זה לאישה צוענייה, היא מפרש את זה בצורה די פשוטה ואומרת שהוא אכן צריך לנסוע למצרים כדי למצוא אוצר קבור. בהתחלה הוא מהסס מכיוון שהוא נהנה מחייו כרועה והוא נאלץ לצאת בניגוד לרצונו של הוריו לרדוף אחריהם, מכיוון שהם רצו שהוא יהפוך לכומר.
לאחר מכן הוא נתקל באדם זקן המכונה מלכיזדק, שמסביר את המושג "אגדה אישית", שהוא ההגשמה האישית שאותה כל אחד חייב לבצע. זה "מה שתמיד רצית להשיג. כולם, כשהם צעירים, יודעים מה האגדה האישית שלהם. "הוא אומר לו שעליו להקשיב למוזמנים כדי למצוא את שלו אוצר, והוא נותן לו שתי אבני קסם, אורים ותומים, שעונים "כן" ו"לא "לשאלות שהוא לא יכול למצוא תשובה עליהן על ידי עצמו.
סנטיאגו מגיע לטנג'יר לאחר שמכר את הכבשים שלו, אבל ברגע שהוא שם, הוא נשדד מכל כספו על ידי אדם שאמר לו שהוא יכול לקחת אותו לפירמידות. זה לא מרתיח אותו יותר מדי, כשהוא מתחיל לעבוד אצל סוחר גבישים, למעשה מחזק את העסק של המעביד שלו ברעיונות החכמים שלו. סוחר הקריסטלים היה מקיים בעצמו אגדה אישית - עולה לרגל למכה - אך הוא ויתר על כך.
חלק שני
ברגע שסנטיאגו מרוויח מספיק כסף, הוא לא בטוח מה לעשות. 11 חודשים חלפו, והוא לא בטוח אם עליו לחזור לאנדלוסיה לקנות כבשים עם הכנסותיו או להמשיך במסעו. בסופו של דבר הוא מצטרף לקרוואן כדי לנסוע לפירמידות. שם הוא פוגש מטייל אחר, המכונה האנגלי, המתמודד באלכימיה. הוא פונה אל נווה המדבר באל-פייום לפגוש אלכימאי, כאשר הוא מקווה ללמוד כיצד להפוך כל מתכת לזהב. בזמן שנסע במדבר, סנטיאגו לומד כיצד ליצור קשר עם נפש העולם.
מלחמות מבעבעות במדבר, כך שהשיירה נשארת בנווה המדבר בינתיים. סנטיאגו מחליט לעזור לאנגלי למצוא את האלכימאי. מקור המידע שלהם הוא פטימה, ילדה שהוא פוגש כשהיא אוספת מים מהבאר ואיתה הוא מתאהב מייד. הוא מציע לה נישואים, והיא מסכימה, בתנאי שיסיים את מסעו. היא "אישה מדברית" שיודעת לקרוא את האומנים, ויודעת שכולם צריכים לעזוב לפני שהם חוזרים.
לאחר שיצא במדבר, יש לסנטיאגו חזון באדיבות שני נצים שתוקפים זה את זה, של נווה המדבר המותקף. תקיפת נווה מדבר היא הפרה של כללי המדבר, ולכן הוא מתייחס לזה למפקדים, אך הם אומרים שהוא יצטרך לשלם בחייו אם הנווה מדבר לא יתקוף. זמן קצר לאחר חזון זה הוא פוגש אדם זר לבוש בגדים שחורים יושב על סוס לבן שמגלה את עצמו כאלכימאי.
נווה המדבר מותקף, ובזכות אזהרת סנטיאגו, התושבים מסוגלים להביס את הפושטים. דבר זה אינו מתעלם מהאלכימאי אשר בתורו מחליט לחונך את סנטיאגו ולעזור לו להגיע לפירמידות. עם זאת, הם נלכדים במהרה על ידי קבוצה אחרת של לוחמים במדבר. האלכימאי אומר לסנטיאגו שכדי להתקדם עם הטיול הוא צריך להפוך לרוח.
כשהוא מכיר יותר ויותר את נשמת העולם, סנטיאגו מתרכז במדבר ובסופו של דבר מצליח להפוך לרוח. זה מפחיד את השובים, שמשחררים מיד אותו וגם את האלכימאי.
הם מגיעים למנזר, שם האלכימאי הופך קצת עופרת לזהב ומחלק אותו. המסע שלו נעצר כאן, מכיוון שהוא צריך לחזור לנווה המדבר, אך סנטיאגו ממשיך, ובסופו של דבר מגיע לפירמידות. הוא מתחיל לחפור במקום אותו חלם למצוא את האוצר שלו, אבל הוא מארב על ידי הפושטים ומכה מכות קשות. אחד הפושטים, לאחר שברר מה סנטיאגו עושה שם, מתעלם מהחלום שלו, ומזכיר זאת היה לו חלום על אוצר שנקבר על ידי כנסייה נטושה בספרד, ושהוא לא טיפש מספיק לרדוף אחריו זה.
אפילוג
זה נותן לסנטיאגו את התשובה שהוא חיפש. ברגע שהוא חוזר לכנסיה בספרד, הוא חופר מייד את האוצר, זוכר שהוא חייב חלק מהזה לאישה הצוענית ומחליט להתאחד עם פטימה.