Сюжет: Алхимия - наука о преобразовании материи из одной формы в другую. Ее основное правило - ты можешь получить что-нибудь, лишь отдав взамен нечто равноценное. Эдварду и Альфонсу Элрикам, сыновьям знаменитого алхимика, было всего 11 и 10 лет, когда они решили, что знают об алхимии достаточно, чтобы вернуть к жизни свою покойную мать. Но не зря на создание человека наложен запрет - их попытка потерпела неудачу, и братья заплатили за нее страшную цену: Эдвард потерял ногу, а Альфонс был поглощен целиком. Лишь пожертвовав правой рукой, Эдвард сумел вытащить душу Альфонса и привязать ее к старинному доспеху.
Заменив утраченные руку и ногу искусственными, Эдвард вместе с братом покидает родной городок. Отныне братья еще отчаянней стремятся раскрыть тайну человеческого преобразования - теперь уже ради того, чтобы вернуть друг другу прежние тела. Они решают стать алхимиками на службе у государства, дабы получить доступ к обширным ресурсам военных. Цель их поисков - легендарный философский камень, который позволяет обойти принцип равнозначного обмена. Однако вскоре братья выясняют, что не они одни ищут философский камень, и что они ввязались в серьёзную игру...
Дело происходит в альтернативной реальности, где возможна алхимия. Но алхимия здесь - точная наука, основанная на законах природы. Место действия - государство под названием Аместрис, культурная основа - европейская. Правят страной военные, отношения с соседними государствами трудно назвать добрососедскими, да и внутри страны нередко вспыхивают мятежи. Несколько лет назад в ходе одного из таких конфликтов правительство начало использовать государственных алхимиков в качестве оружия массового поражения.
Эпоха - начало XX века, но с некоторыми отличиями: основным транспортом являются поезда и дилижансы, автомобили ещё редкость, а самолетов вовсе нет (оно и понятно - прогресс двигает военная промышленность, а в этом мире оружие заменяет алхимия). Есть техническая фишка, которой даже в наше время еще не изобрели - авто-протез, напрямую соединяемый с нервами, а потому работающий так же свободно, как живая рука или нога. Причем авто-протез куда мощнее (вообще-то в оригинале он auto-mail - "авто-броня", но "авто-протез" понятнее). Судя по дате на крышке часов Эдварда (3 окт. '10), основные события сериала разворачиваются в 1914 году.