Алхімія дозволяє змінювати матерію, але підкоряється закону рівноцінного обміну: щоб щось отримати, потрібно віддати щось рівноцінне. Юні брати Едвард та Альфонс Елріки намагаються порушити найсуворішу заборону цієї науки — воскресити свою померлу матір. Ритуал закінчується катастрофою. Альфонс утрачає тіло, а Едвард — руку й ногу, проте встигає прив’язати душу брата до великих обладунків.
За рік Едвард стає державним алхіміком, відомим як Сталевий алхімік. Разом з Альфонсом він вирушає на пошуки філософського каменя — легендарного предмета, якому приписують здатність незмірно посилювати алхімію й обходити закон обміну. Служба в армії дає Едвардові доступ до відомостей і ресурсів, які можуть наблизити їх до мети: повернути свої тіла до нормального стану.
Та що більше брати дізнаються про камінь, то складніше відрізнити надію від небезпечної омани. За дослідженнями, військовими наказами та обіцянками чудес ховаються людські трагедії й чужі задуми. Подорож змушує Едварда та Альфонса знову й знову вирішувати, яку ціну вони готові заплатити за виправлення власної помилки.