Dans le pays d'Amestris, pays où l'alchimie est élevée au rang de science universelle, deux frères, Edward et Alphonse Elric, parcourent le monde à la recherche de la légendaire pierre philosophale. Leur père les ayant quittés eux et leur mère il y a de cela des années, Trisha Elric meurt quelques années plus tard d'une maladie, laissant ses deux jeunes enfants derrière elle. Quelque temps plus tard, les deux frères tentent de la faire revenir grâce à l'alchimie, bravant la loi qui interdit formellement la transmutation humaine. Ils en payeront le prix fort. Edward, l'aîné, perdra sa jambe gauche, son petit frère son corps tout entier. Ed sacrifiera son bras droit en scellant l'âme de son petit frère Alphonse dans une armure. Edward décide de s'engager dans l'armée à l'âge de 12 ans en tant qu'alchimiste d'État, réussit l'examen haut la main et obtient son nom d'alchimiste, le Fullmetal. Avec les avantages d'alchimiste d'Etat et leurs recherches, les deux frères chercheront au risque de leur vie la pierre qui leur rendra ce qu'ils ont perdu, mais le secret de la pierre philosophale est bien gardé...