El Alquimista cuenta la historia de un joven pastor llamado Santiago que es capaz de encontrar un tesoro más valioso de lo que jamás haya imaginado en sus sueños más locos. En su búsqueda, Santiago aprende a escuchar a su corazón y, lo que es más importante, se da cuenta de que sus sueños, o su Leyenda Personal, también forman parte del Alma del Universo.
Santiago es un humilde pastor de ovejas con pocas aspiraciones: solo busca ser libre para explorar los campos con sus ovejas, con un poco de vino y un libro como equipaje. Sin embargo, el destino se interpone en la forma de un sueño recurrente sobre un gran tesoro escondido a miles de millas de allí, en la base de las Pirámides de Egipto. Al conocer a Melquisedec, un hombre sabio y misterioso que clama ser el rey de una tierra muy lejana, Santiago decide ir en busca de este tesoro. Al día siguiente, vende sus ovejas y se embarca en su travesia a África en busca de su sueño.
Al llegar a África, Santiago se da cuenta de que las cosas serán más difíciles de lo que él había imaginado. En su primer día en Tánger, a Santiago le roban todo, y no puede hablar una palabra de árabe. Al principio, contempla la posibilidad de rendirse y volver a casa. Sin embargo, recuerda las palabras del sabio Melquisedec y decide continuar, y, para eso, consigue un trabajo en una tienda de cristales. Después de trabajar en la tienda de cristales por un año, y también de aprender más sobre la vida y sobre su Leyenda Personal, Santiago reúne suficiente dinero para comprar nuevas ovejas y regresar a casa. Sin embargo, a último minuto Santiago decide arriesgarlo todo y unirse a una caravana con rumbo a Egipto. Una vez en la caravana, Santiago conoce a un hombre inglés que ha ido hasta África en busca de un famoso alquimista. Mientras viajan por el desierto, el inglés le cuenta a Santiago sobre los secretos de la alquimia. Este encuentra las ideas del inglés muy similares a las del sabio Melquisedec. Ambos hablan acerca del Alma del Mundo con la cual todos estamos conectados, y también sobre la necesidad de un individuo de cumplir su Leyenda Personal. Sin embargo, Santiago prefiere aprender sobre estos secretos observando el mundo mientras que el inglés prefiere hacerlo mediante complejos libros. Mientras viajan, oyen rumores sobre una guerra de tribus que se aproxima.
Cuando por fin llegan al oasis de Al-Fayum, el hogar del famoso alquimista, Santiago conoce a una hermosa joven llamada Fátima de quien rápidamente se enamora. Santiago se da cuenta de que el amor, así como también su Leyenda Personal, proviene directamente del Alma del Mundo. Mientras camina por el desierto, Santiago tiene una visión sobre una futura batalla que se aproxima. Vuelve de prisa al oasis para alertar a los ancianos que están a cargo y, cuando su visión prueba ser verdadera, es nombrado consejero. Santiago considera quedarse en el oasis con Fátima, pero el Alquimista lo encuentra y le dice que lo llevará hacia su tesoro.
Otra vez en el camino, el Alquimista le enseña a Santiago a escuchar su corazón. Los corazones pueden ser traicioneros, pero la mejor forma de evitar ser engañado por ellos es escuchándolos atentamente. Casi llegando a las pirámides, Santiago y el Alquimista son capturados como prisioneros por una de las tribus en guerra. El Alquimista le dice a los miembros de la tribu que Santiago es un poderoso hechicero que puede convertirse en viento. Los hombres quedan impresionados y prometen perdonar las vidas de ellos si Santiago puede probarlo. El único problema es que Santiago no tiene idea de lo que está haciendo. Después de tres días meditando, Santiago utiliza su conocimiento sobre el Alma del Mundo para pedirle ayuda a los elementos. Primero le pide ayuda al desierto, después al viento, después al sol, y finalmente al Alma del Mundo. Inmediatamente el viento sopla y Santiago aparece y desaparece al otro lado del campo.
El Alquimista se separa de Santiago, quien continua su viaje solo con rumbo a las Pirámides. Una vez allí, es atacado nuevamente por ladrones. Cuando le preguntan qué es lo que hace allí, Santiago les cuenta sobre aquel sueño en el que el tesoro está escondido en la base de las pirámides. Uno de los ladrones se burla de él y le cuenta que ha tenido el mismo sueño, solamente que en su sueño el tesoro se encuentra enterrado en España. Santiago se da cuenta de que el tesoro ha estado en España todo ese tiempo.
La historia avanza al futuro, cuando Santiago cava un pozo a la sombra del árbol bajo el que tuvo su primer sueño. Pronto encuentra un cofre lleno de oro: lo suficiente para que Fátima y él vivan felices por un largo tiempo.