Мюнхен, 1923 год. Два года прошло с тех пор, как Эдварда Элрика забросило в наш мир из его собственного мира, где остался его родной край, друзья и младший брат, Альфонс. Лишившись возможности применять алхимию, Эд всё это время занимался исследованиями в области ракетной техники вместе с Альфонсом Хайдерихом — молодым человеком, очень похожим на его младшего брата, — надеясь, что таким образом отыщет способ вернуться домой. До сих пор его труды оказывались тщетны, но когда он узнал, что Общество Туле — оккультистская группа, близко связанная с нацистской партией, — обнаружила ключ к местонахождению легендарной, мистической страны Шамбалы, надежды Эдварда вспыхнули с новой силой. Тем временем в своём родном мире Альфонс Элрик все глубже погружается в тайны алхимии, ища способ воссоединиться со своим старшим братом.

Действие анимационного фильма разворачивается в будущем, когда Британская Империя захватила больше половины земли, в том числе и Японию, которая теперь носит название «11 сектор». Главный герой Лелуш Ламперуж, наследник императорской семьи, в ходе войны остаётся сиротой, и его ссылают в «11 сектор» учиться в академии местных аристократов. Но неожиданно он оказывается втянут в атаку японских повстанцев, в ходе которой встречает таинственную девушку по имени С.С. Спасая Лелуша от смерти, она передаёт ему великий дар, который называется «Гиас», с помощью которого можно подчинять волю людей. Герой, разобравшись что к чему, встаёт на борьбу с Империей, желая отомстить за смерть родителей.

Акуто Сай – сирота, который вырос в приюте при церкви. Его главной мечтой становится реализация себя как Первосвященника, но всё меняется, когда он поступает в академию магии. На первом же задании, когда оракул предсказывает дальнейшую судьбу студента, герой получает вердикт – Король демонов. Это предсказание повергает Акуто в шок, но это не самое худшее: от него отворачивается его девушка и друзья. Но в то же время у него появляется поклонник и даже покровитель.

Эдвард и Альфонс Элрики, владеющие искусством алхимии, пытались вернуть к жизни свою мать, которая скончалась от болезни. Но бросив такой дерзкий вызов судьбе, они забыли о главном Законе алхимии, который гласит: чтобы получить желаемое, ты должен отдать что-то равноценное этому. Их эксперимент закончился неудачей, вследствие чего Эдвард лишился руки и ноги, а младший брат и вовсе всего тела. Но Эдвард успевает запечатать душу брата в стальных доспехах. Повзрослев и набравшись опыта, братья отправляются на поиски философского камня, который позволяет обойти Закон, чтобы закончить начатое.