L’histoire commence à Munich en Allemagne, année 1923, après la première guerre mondiale. Cela fait maintenant deux ans que Edward Elric est bloqué dans cet « autre monde » en laissant derrière lui ses amis, son pays et son jeune frère Alphonse. Ed a désormais 18 ans et ne peut utiliser ses pouvoirs dans le monde où il est. Il a passé tout son temps depuis qu’il est arrivé à faire des recherches dans la fuséologie avec Alphonse Heiderich, un jeune garçon ressemblant à son frère, dans le but de retourner un jour chez lui. Ses efforts n’ont jamais portés leurs fruits jusque là, mais après sa rencontre avec Noah, une bohémienne, il est entraîné dans des événements liant les deux mondes. Pendant ce temps, dans son propre monde, Alphonse qui a retrouvé son corps deux ans auparavant mais dont la mémoire n’a toujours pas été retrouvée, a passé son temps à vouloir retrouver Ed, Izumi lui apprenant tout ce qu’elle savait. Il est sur que son frère est vivant quelque part et n’a jamais perdu espoir, il rêve même de son futur…
Edward et Alphonse Elric, prisonniers par les vagues du destin, continuent leur quête dans l’espoir qu’un jour, leurs âmes seront apaisées… Ainsi, ils vivront une nouvelle aventure pour leur rédemption, mais ce sera sans compter sur l’intervention d’un mystérieux groupe de personne voulant à tout prix les arrêter, avec quelques moyens que ce soit. Mais ils pourront compter sur leurs anciens alliés ainsi que de nouveaux. Un étrange Loup-Garou, certainement une chimère fait son apparition ainsi qu’un mystérieux château. Ce film est annoncé via le 64ème épisodes de Fullmetal Alchemist Brotherhood, et les japonais auront droit à un ticket pour une avant première du film, qu’ils recevront dans le tome 27 du manga d’Hiromu Arakawa avec en plus, un porte-clé à l’effigie d’Edward Elric. Puis, les personnes ayant apporté le tome 27 du manga pendant la séance, se verront offrir une illustration et un timbre de Fullmetal Alchemist dédicacé par Hiromu Arakawa.
À Amestris, un immense pays, l’armée tient une place très importante puisque son dirigeant, King Bradley, est également le président du pays. Cette armée est soutenue par des alchimistes, les Alchimistes d’État dont le plus jeune, Edward Elric, a pour spécialité le métal. On le surnomme le Fullmetal Alchemist. Edward a tout juste 15 ans, et parcourt le pays en compagnie de son frère, Alphonse, à la recherche de la Pierre Philosophale. Il a pour but de rendre son corps à son frère, car Alphonse n’est qu’une âme rattaché à une armure par un sceau de sang. Étant plus jeunes, ils ont essayé de redonner vie à leur mère grâce à l’alchimie, mais la tentative fut un échec cuisant, et Alphonse perdit son corps. Edward garde lui aussi des séquelles de leur tentative, puisqu’il a le bras droit et la jambe gauche en métal. Mais la quête des deux frères risque de les mener vers une vérité plus terrible qu’ils ne l’imaginaient.
