Brāļi veic aizliegto cilvēku transmutācijas alķīmisko tehniku, cenšoties viņu atdzīvināt, kad Triša nomirst no mēra. Tā rezultātā transmutācija atgriežas un likumā ar vienādu apmaiņu tiek sabojāta kreisā kāja un viss Alfonsa ķermenis Edvards. Edvards zaudē labo roku, lai glābtu Alphonse dvēseli, to ar asiņu zīmogu iesienot bruņu tērpā. Rojs Mustangs aicina Edvardu kļūt par metodi Alphonse ķermeņa atjaunošanai, kas jāizpēta Valsts alķīmiķim. Edvards triumfē, kļūstot par vārdu saskaņā ar viņa protēžu statņiem - Fullmetal Alchemist.
Trīs gadus vēlāk Elriks meklē leģendāro Filozofa akmeni, lai realizētu viņu mērķus. Markohs sūta savas piezīmes, lai tās atrastu viņus, tomēr viņi iemācās būtisko faktoru, lai patiešām Akmens būtu cilvēku upuri. Mustangas draugs Mejs Hjūzs turpina pētījumus, taču viņu nošauj ar slēptu skaudību par homunkulu stratēģiju atrašanu.
Redzot kopā ar Izumi, Elriks iemācījās cilvēka transmutāciju, ko viņa izdarīja uz nedzīvi dzimušo bērnu. Negodīgais homunculus Greed uztver Alphonse, bet viņu izglābj Amestris prezidents karalis Bredlijs, kurš darbojas kā homunculus Wrath. Alkatību tādējādi izkausē un atkal absorbē Homunculi tēva iniciators. Vinijs un Elriks atgriežas Centrālajā pilsētā, lai dotos pie Hjūza, bet uzzinātu par viņa aiziešanu. Leitnante Marija Rosa ir iekļauta Hjūza slepkavības ietvarā, taču acīmredzot to Mustang nogalina. Tomēr Edvards uzzina, ka Rosa aiziešana tika organizēta, lai Mustangs viņu varētu ievest kontrabandā no Savienotajām Valstīm uz Čingu, kuram palīdzēja Siņģes princis Lings Jao. Hohenheimu atkal apvieno Edvards, taču viņš nicina viņu par ilgo prombūtni dzīvesvietā.
Tā kā stāstījums virzās uz priekšu, galvenie varoņi atkārtoti sastopas ar Homunculi. Mustangs nogalina iekāri; Mustangs un Lings notver gluttony, tomēr viņš galu galā patērē skaudību savā nullei un Edvardam, kurš līdzinās Lingam. Rijība aizved Alphonse, lai satiktos ar Tēvu, bet Lings pārvēršas pa labi par homunkulu, it īpaši par mantkārības jaunāko iemiesojumu, kad pārējie aizbēg no rijības vēdera. Elriks tiek atbrīvots, lai turpinātu vajāšanu ar nosacījumu, ka tēvs viņiem neiebilst.
Atrodot pazemes tuneli zem Brigsa, ģenerālis Olivjē Ārmstrongs atrod Tēvu un Elriks ir izveidojis nacionālo transmutāciju grupu un plāno dot saviem pilsoņiem, lai viņš spētu pacelties dievbijībā. Alkatība atgūstas, nodod Tēva un viņa iepriekšējās sevis atmiņas, strādājot kopā ar Kimblee Hohenheim kimēru minioniem Edvardu. Hohenheims saviem dēliem individuāli atklāj, ka viņš nav mirstīgs, tēvs četrsimt gadus atpakaļ pārvērta par dzīvu Filozofa akmeni.
Pienāk Apsolījumu diena, un Tēvs gatavojas sākt savu stratēģiju ar aptumsumu un tiem, kas mēģina cilvēku pārveidot kā būtiskus upurus. Dažādie varoņi konfliktē ar Tēva pakļautajiem, visiem homunkuliem beidzoties termiņam. Pēc piespiedu Mustang, kā arī Elriks, Izumi, Hohenheims tiek savākti, jo tēva cēloņi aktivizē nacionālo transmutāciju. Neskatoties uz to, Scar un Hohenheim aktivizē amestriešus, lai tos glābtu ar pretpasākumiem. Tēvs alkatību sabojā, kaut arī tētis atrodas virs zemes, kur varoņi cīnās ar viņu, lai nolietotu viņa filozofu akmeni.
Alfonss, kura bruņas ir tikai izpostītas pēdējā konfliktā pret Tēvu, dod savu garu, lai atgūtu labo roku, kas savukārt sabojā Tēva akmeni, nosūtot viņu atpakaļ uz Edvarda ēteriskajiem Patiesības vārtiem. Edvards zaudē spēku veikt alķīmiju, lai atgūtu dvēseli un Alphonse ķermeni. Hohenheims redz kapu, kur viņš nomirst, smīnēdams Trišu.
