Les frères Elric ont hérité leur talent d’alchimiste de leur père mystérieusement disparu. L’aîné s’appelle Edward (Ed), le cadet Alphonse (Al). Le jour où leur mère meurt, ils décident de recourir à l’alchimie qu’ils ont apprise pour réaliser l’opération interdite entre toutes par cette discipline, ressusciter une personne (en l’occurrence leur mère). Non seulement l’opération rate, mais les deux frères n’en ressortent pas indemnes : Ed perd sa jambe gauche, tandis qu’Al perd son corps.

    Heureusement, son frère a le temps d’attacher son esprit (ou son âme, comme on veut), en sacrifiant son bras droit, au premier objet à sa portée, à savoir une armure du Moyen Âge.

    Ed reçoit des prothèses de métal très bien conçues qui remplacent son bras et sa jambe. Détail amusant : Comme l’armure est de taille imposante et Ed étant d’assez petite taille, il est maintenant plus petit que son frêre (sous la forme d’une armure vide qui parle et raisonne), d’où un certain nombre de quiproquos où les gens croient que Ed est le petit frère. Cela énerve systématiquement ce dernier, car sa taille est un sujet sensible.

    Pour pouvoir aller où il veut, Ed passe un examen et devient alchimiste d'état.

    Les deux frères se mettent alors à la recherche de la légendaire kenja no ishi (la pierre philosophale) pour qu'Al puisse retrouver son corps et Ed son bras et sa jambe.

    Au cours de leur quête, ils croiseront des militaires, des homoncules, des alchimistes, leur père et d’autres gens étranges.