Dans un monde où l'alchimie est élevée au rang de science, Edward Elric et son frère Alphonse, d'un an plus jeune que lui, tentent de ressusciter, grâce à une transmutation humaine, leur mère récemment décédée. Cependant, ils échouent et en subissent les conséquences, car l'alchimie en tant que science répond à des lois fondamentales inéluctables. Ainsi, on ne peut obtenir quelque chose grâce à l'alchimie qu' en cédant autre chose de valeur égale, c'est la loi de l'échange équivalent (ou principe de l'équivalence dans d'autres traductions, connu sous le nom de loi de conservation des éléments dans notre chimie contemporaine). Alphonse perd son corps tout entier dans la manipulation, et son frère Edward y perd une jambe. Ensuite, en liant l'âme d'Alphonse à une armure afin de le sauver, il concéde un bras.

Sur proposition de Roy Mustang, Edward Elric décide alors de passer le test nécessaire à l'entrée chez les alchimistes d'État afin de mener à bien leur quête. Dès lors, ces deux frères n'ont de cesse de chercher à retrouver leurs corps et ce dont ils ont besoin pour y arriver, la pierre philosophale, qui selon les rumeurs aurait la faculté de permettre à l'alchimiste qui l'utilise de passer outre la loi de l'échange équivalent.

Il est bon de noter que les scénarios du manga et de l'animé diffèrent sensiblement vers le tome 6 soit environ vers l'épisode 25

Un rappel intéressant : sauf erreur de mémoire ou de documentation manquante, c'est la première fois que l'Alchimie est mise à la disposition d'un si vaste public, certe sous forme de la logique qui a cours à notre époque, et sous forme d'aventures plus spectaculaires que spirituelles, mais, c'est bien de l'Alchimie qu'il s'agit ! même si le principe de l'équivalence n'est pas mentionné dans la plupart des auteurs Anciens. A l'époque de la Renaissance, un Roi d'un pays de l'Europe central encouragea la pratique de l'Alchimie, cela peut être une analogie avec l'armée (corps social) qui, dans Full Metal Alchemist, utilise comme arme certaines puissances des connaissances de la matière. Enfin ; l'humour, comme dans le manga de Full Metal Alchemist, est nécessaire pour vaincre un ego trop envahissant ! C'est une sorte de fusible, avec l'humilité.