En voulant ressusciter leur mère, Edward et Alphonse Elric vont utiliser une technique interdite relevant du domaine de l'alchimie : la transmutation humaine. Seulement, l'expérience va mal tourner : Edward perd un bras et une jambe et Alphonse son corps, son esprit se retrouvant prisonnier d'une armure.
Devenu un alchimiste d'Etat, Edward, surnommé "full metal alchimiste", se lance, avec l'aide de son frère, à la recherche de la pierre philosophale, leur seule chance de retrouver leur état initial.
Ils commencent à enquêter sur un étrange homme, "le fondateur" qui passe pour un faiseur de miracles...