События Atelier Lydie & Soeur: Alchemists of the Mysterious Painting разворачиваются в Мельвейле, столице королевства Адалетт, где было создано ателье. Там обитают две сестры-близняшки, Лидия и Суэлле, который является начинающими алхимиками и помогаю своему отцу. Однажды они находят картину, где изображен таинственный мир, похожий на мечту. Благодаря этой картине мечта девушек стать самыми лучшими алхимиками становится ближе.