La fratoj elfaras la malpermesitan alkemian teknikon de homa transmutacio por revivigi ŝin kiam Trisha mortas pro la pesto. Kiel rezulto, la transmutacio miskarburas kaj bofamiliano kun egala interŝanĝo, la maldekstra kruro kaj la tuta korpo de Alphonse de Eduardo estas detruitaj. Eduardo perdas sian dekstran brakon por savi la animon de Alphonse, ligante ĝin havante sangosigelon en kiraso. Roy Mustang invitas Eduardo'n iĝi metodo por restarigi la korpon de Alphonse por esti esplorita fare de State Alchemist. Eduardo triumfas, iĝante la nomo laŭ siaj prostetaj poŝomembroj, la Fullmetal Alchemist.
Post tri jaroj, la Elrics serĉas la legendan Filozofian Ŝtonon por realigi iliajn celojn. Marcoh sendas siajn notojn por esti trovitaj de ili, tamen ili lernas, ke la esenca faktoro por vere fari la Ŝtonon estas homaj oferoj. La kamarado de Mustang, Maes Hughes, daŭrigas ilian esploradon, sed estas pafita senvive kun kaŝvestita Envio por trovado de la strategioj de la Homunculi.
Vidante kun Izumi, la Elrics lernas ke homa transmutacio estis farita fare de ŝi sur ŝia malvive naskita infano. La fripona vireca Avideco kaptas Alphonse, sed estas savita de la prezidanto de Amestris, reĝo Bradley, montrita funkcii kiel vireca Kolero. Avideco tiel fandiĝas kaj reabsorbiĝas ene de la kreinto Patro de la Homuloj. Winry kaj la Elrics revenas al Centra Urbo por iri kun Hughes sed aŭdi pri lia morto. Leŭtenanto Maria Ross estas trompita por la hommortigo de Hughes, sed ŝajne estas mortigita fare de Mustang. Tamen, Eduardo ekscias, ke la foriro de Ross estis aranĝita, por ke Mustang povu ŝin kontrabandi de Usono al Xing, helpata de la princo Xingese Ling Yao. Hohenheim estas reunuigita kun Eduardo sed malestimas lin pro sia longa foresto ĉe loĝejo.
Ĉar la rakonto progresas, la Homunculi estas renkontita fare de la protagonistoj plurfoje. Mustango mortigas volupton; Mustango kaj Ling kaptas Glutemon, tamen li finas konsumante Envion en sian nulon, kaj Edward, Ling-similan ventron. Glutemeco prenas Alphonse por renkonti Patron, sed Ling iĝas rekte vireto, specife la plej nova avataro de Avideco, kiam la aliaj eskapas de la ventro de Gluttony. La Elrics estas liberigitaj por daŭrigi sian serĉadon kondiĉe ke Patro ne kontraŭas ilin.
Lokante subteran tunelon sub Briggs, generalo Olivier Armstrong trovas Patron kaj la Elrics kreis nacian transmutacian grupon kaj intencas doni ĝiajn civitanojn por ke li povu supreniri al dieco. Avideco resaniĝas perfidas la memorojn de Patro kaj lia antaŭa memo, formante teamon kun poste, kaj Eduardo, la chimimerhelpantoj de Kimblee Hohenheim. Hohenheim malkaŝas al siaj filoj individue, ke li ne estas mortema, turnita rekte en vivantan Filozofian Ŝtonon de Patro antaŭ kvar cent jaroj.
La Promesa Tago alvenas kaj Patro prepariĝas komenci sian strategion havante eklipson kaj tiujn, kiuj provis homan transmutacion kiel liajn esencajn oferojn. La diversaj protagonistoj konfliktas kun la helpantoj de Patro, kun ĉiuj Homunculi eksvalidiĝantaj. Sekvante devigitan Mustangon, same kiel la Elrics, Izumi, Hohenheim estas kolektitaj kiam la kialpaĉjo aktivigas la nacian transmutacion. Tamen, Scar kaj Hohenheim aktivigas la amestrojn por esti savitaj per kontraŭiniciatoj. Avideco estas ruinigita de Patro, kvankam paĉjo estas alfrontita supre, kie la protagonistoj kontraŭbatalas lin por eluzi lian Filozofian Ŝtonon
Alphonse, kies kiraso estas preskaŭ detruita tra la lasta konflikto kontraŭ Patro, donas sian spiriton por reakiri la dekstran brakon, kiu siavice detruas la Ŝtonon de Patro, sendante lin reen al la etera Pordego de la Vero de Eduardo. Eduardo perdas sian potencon fari alchemion por reakiri animon kaj la korpon de Alphonse. Hohenheim vidas la tombon kie li mortas havante rideton de Trisha.
