En voulant ressusciter leur mère, Edward et Alphonse Elric ont utilisé une technique interdite relevant du domaine de l'alchimie : la transmutation humaine. Seulement, l'expérience a mal tourné : Edward a perdu un bras et une jambe, et Alphonse son corps, son esprit se retrouvant prisonnier d'une armure. Devenu alchimiste d'État, Edward, surnommé « Fullmetal Alchemist », se lance, avec l'aide de son frère, à la recherche de la pierre philosophale, leur seule chance de retrouver leur état initial.

    

Sur les ordres du Colonel Roy Mustang, Edward et Alphonse sont envoyés en mission d'inspection à Wistaria, mystérieuse cité située aux confins du désert. Nichée au fond d'un ravin, la ville vit en autarcie complète, sous la direction d'un certain Raygen qui a appliqué le principe de l'équivalence alchimique aux lois régissant le fonctionnement de Wistaria. Là-bas, les deux frères vont découvrir qu'utilisée à des fins humanistes, l'alchimie a peut-être permis de créer le dernier paradis sur terre. Mais, derrière l'apparente perfection de cette communauté utopique, se cachent des secrets bien plus sombres que n'auraient jamais pu laisser deviner les sourires éclatants de ses habitants...