У світі, де алхімія є звичайною практикою, брати Едвард і Альфонс Елрік зазнають жахливої аварії, намагаючись воскресити свою померлу матір за допомогою забороненої алхімії. Едвард втрачає ліву ногу, а Альфонс - усе тіло, а його душа залишається прив'язаною до обладунку. Вирішивши відновити свої тіла, вони вирушають у подорож на пошуки філософського каменю - могутнього артефакту, який, як кажуть, може виконати будь-яке алхімічне бажання.
Едвард стає державним алхіміком і отримує прізвисько "Суцільнометалевий алхімік" через свій автоматичний протез. Разом зі своїм молодшим братом він вирушає на пошуки таємниць філософського каменю. Однак їхні пошуки не позбавлені перешкод. Вони стикаються з гомункулами - штучними людьми, створеними алхімією, які, здається, маніпулюють подіями для досягнення власних зловісних цілей.
Заглиблюючись у свою подорож, Едвард і Альфонс виявляють, що під поверхнею їхнього світу ховається багато таємниць. Вони зустрічають союзників, таких як Рой Мустанг, вправний алхімік полум'я, та Вінрі Рокбелл, друг дитинства, який надає їм життєво важливу підтримку. Однак вони також стикаються з могутніми ворогами, такими як Шрам, мстивий вцілілий після геноциду Ішвалан, та корумповані військові, які тримають країну в своїх лещатах.
З кожним викриттям рішучість братів Елріків міцнішає. Вони розкривають зловісну правду про гомункулів і філософський камінь, усвідомлюючи, що їхні пошуки реставрації втягнуті в набагато більшу змову. Їм доводиться йти на жертви, оскільки вони стикаються з наслідками втручання в заборонену алхімію.
Протягом своєї подорожі Едвард і Альфонс засвоюють важливі уроки про цінність життя, наслідки своїх вчинків і зв'язки, які їх пов'язують. Завдяки своїй рішучості, розуму та підтримці друзів вони прагнуть виправити свої помилки і знайти спосіб відновити втрачене.