این سریال در مرحله اول زندگی کیمیا را پیش از پیروزی انقلاب اسلامی نشان می‌دهد، در مرحله دوم به زمان جنگ می‌پردازد و مرحله سوم، زندگی این زن در دوران معاصر را به نمایش می‌گذارد.
جواد افشار، کارگردان سریال کیمیا درباره روند تولید این اثر به جام‌جم گفت: تصویربرداری فصل اول و دوم این سریال در تهران و شهرهای اطراف آن تمام شده است. در بخش‌های پایانی این دو فصل بازیگرانی همچون آزیتا حاجیان، عاطفه رضوی، مهراوه شریفی‌نیا، سیدمهرداد ضیایی، پوریا پورسرخ و مهدی پاکدل حضور داشتند.
وی ادامه داد: طبق برنامه‌ریزی انجام شده تصویربرداری فصل سوم سریال کیمیا از اواسط خرداد ماه در کشور گرجستان و شهر تفلیس آغاز می‌شود. در این فصل تعدادی از بازیگران فصل‌های یک و دو از جمله رضا کیانیان، نیکی کریمی، مهراوه شریفی‌نیا و پوریا پورسرخ حضور دارند. در این فصل بازیگران جدیدی به گروه ملحق شدند که تا الان حضور رضا فیاضی، صدرالدین حجازی، امیرحسین آرمان و گلوریا هاردی بازیگر فرانسوی‌الاصل قطعی شده است. البته بازیگران دیگری هم به گروه اضافه می‌شوند. آرمان نقش جوان اول قصه در فاز سوم را بازی می‌کند که نقش پسر نیکی کریمی را بازی می‌کند.
افشار درباره این‌که آیا از بازیگران گرجستان هم برای این سریال استفاده می‌کند؟ توضیح داد: بله، حتماً برای نقش‌های فرعی از بازیگران گرجستانی استفاده می‌کنیم. با توجه به این‌که من تله‌فیلم رایزن عشق و دو بعلاوه یک را در گرجستان ساختم، حتی بخش‌هایی از سریال لبه آتش هم در این کشور می‌گذشت. بنابراین نسبت به بازیگران و لوکیشن‌های این کشور آشنایی و شناخت دارم و در آنجا مشکلی برای انتخاب بازیگر و لوکیشن نخواهم داشت. به گفته افشار، مخاطبان در فصل سوم شاهد مهاجرت کسانی خواهند بود که اوایل انقلاب به خارج از ایران می‌روند. همچنین در این فصل زندگی کیمیا در زمان حال را تماشا خواهند کرد.
این سریال در 110 قسمت تولید می‌شود و به احتمال زیاد پخش این سریال از تابستان 94 از شبکه دو شروع می‌شود.
وی ساخت سریال کیمیا را یک تجربه نو دانست و گفت: ما تا به امروز سریال 110 قسمتی نداشتیم و مخاطب از قصه‌های دنباله‌دار و خانوادگی که هر شب او را پای تلویزیون بنشاند، استقبال کرده و برایش جذابیت دارد. اطمینان دارم سریال کیمیا مورد توجه مخاطبان قرار می‌گیرد. کارگردانی چنین اثری برای من جذابیت‌های منحصر به فردی دارد.
در سریال کیمیا دغدغه‌های چند نسل به نمایش گذشته می‌شود و در مقطعی تحولات جامعه باعث می‌شود کیمیا در مقابل پدرش بایستد. او پرسشگر و معترض است و پدری دارد که نظامی، منضبط و پایبند به قانون است، اما سیر حوادث باعث می‌شود کیمیا با تلاشی خستگی‌ناپذیر درصدد نجات خانواده برآید و به زنی مقاوم و استوار تبدیل شود.
در این سریال، مهراوه شریفی‌نیا نقش کیمیا را بازی می‌کند و بعد از سال‌ها بار دیگر این بازیگر در کنار مادرش آزیتا حاجیان در نقش یک مادر و دختر ظاهر می‌شوند. آنها سال‌ها پیش در فیلم دزد عروسک‌ها نقش مادر و دختر را بازی کردند و سریال ساعت شنی هم در چند قسمت در کنار هم بازی کردند.
از دیگر بازیگران مجموعه می‌توان به حسن پورشیرازی، مهدی پاکدل، مهدی سلطانی، رضا توکلی، سیدمهرداد ضیایی، حسن جوهرچی، بیوک میرزایی، کورش زارعی، سودابه بیضایی و آشا محرابی اشاره کرد. حامد بهداد، نیکی کریمی و رضا کیانیان هم در این سریال نقش‌های ویژه‌ای را بازی می‌کنند.
این سریال به سفارش گروه مجموعه‌های تلویزیونی شبکه دو و با حمایت انجمن سینمای انقلاب و دفاع مقدس تولید می‌شود.