Vennad teostavad keelatud inimeste alkeemilist tehnikat, et teda üles äratada, kui Trisha katku sureb. Selle tulemusel on transmutatsioon tagasilöök ja seaduses võrdse vahetusega on vasak jalg ja Alphonse kogu Edwardi keha rikutud. Edward kaotab Alphonse'i hinge päästmiseks parema käe, sidudes selle verepitseriga soomusülikonnaks. Roy Mustang kutsub Edwardit üles saama Alphonse'i keha taastamise meetodiks, mida uurib riiklik alkeemik. Edward triumfeerib, saades nimeks tema proteetiliste postjäsemete, Fullmetali Alkeemiku järgi.
Kolm aastat hiljem otsib Elrics oma eesmärkide realiseerimiseks legendaarset filosoofikivi. Marcoh saadab oma märkmed neile leitavaks, kuid nad õpivad kivi tegemise põhifaktorit siiski inimohvriteks. Mustangi sõber Maes Hughes jätkab nende uurimistööd, kuid teda lüüakse varjatud kadedusega homunculide strateegiate leidmise eest.
Koos Izumiga nähes pani Elrics surnult sündinud lapse peal toime inimese transmutatsiooni. Petturitest homunculus Ahnus vallutab Alphonse'i, kuid Amestrise president King Bradley päästis ta, kes näitas, et ta töötab homunculus Wrathina. Nii sulatab ahnus üles ja imendub Homunculi algataja isa sisse. Winry ja Elrics naasevad Central Citysse, et minna Hughesiga, kuid saavad teada tema möödumisest. Leitnant Maria Ross on raamatud Hughesi mõrva eest, kuid ilmselt tappis Mustang. Ometi saab Edward teada, et Rossi lahkumine korraldati selleks, et Mustang saaks teda smugeldada Ameerika Ühendriikidest Xingi, aidates Xingese printsi Ling Yao. Hohenheimiga kohtub Edward uuesti, kuid põlgab teda pika elukohasoleku tõttu.
Jutustuse edenedes kohtuvad peategelased Homunculitega korduvalt. Mustang tapab iha; Mustang ja Ling haaravad ahnitsuse, kuid lõpuks tarbib ta kadeduse oma nulli ja Edwardi Lingi-laadse kõhtu. Ahnitsus viib Alphonse'i isaga kohtuma, kuid Ling muutub paremaks homunkuliks, täpsemalt ahnuse uusimaks avatariks, kui teised põgenevad ahmimise kõhust. Elrikud vabastatakse jälitamise jätkamiseks tingimusel, et isa ei ole nende vastu.
Leides maa-aluse tunneli Briggsi alt, leiab kindral Olivier Armstrong, et isa ja Elrics on loonud riikliku transmutatsioonigrupi ja kavatseb anda oma kodanikele, et ta saaks tõusta jumaluse juurde. Ahnus taastub, reedab isa ja tema eelmise enese mälestused, tehes koostööd hiljem, ja Edwardi, Kimblee Hohenheimi kimääride käsilased. Hohenheim avaldab oma poegadele eraldi, et ta pole surelik, isa tegi temast nelisada aastat tagasi otse elava filosoofikivi.
Kätte saabub tõotustepäev ja isa valmistub alustama oma varjutuse strateegiat ning hädavajalikeks ohvriteks neid, kes üritasid inimeste transmutatsiooni. Erinevad peategelased lähevad konflikti Isa käsilastega, kusjuures kõik Homunculid aeguvad. Pärast sunnitud Mustangi, aga ka Elricsi, Izumi ja Hohenheimi kogutakse, kuna isa aktiveerib riikliku transmutatsiooni. Sellegipoolest aktiveerivad Scar ja Hohenheim amestrlased päästmiseks vastumeetmetega. Isa rikub ahnuse, kuigi isa seisab silmitsi maa peal, kus peategelased võitlevad temaga, et tema filosoofiline kivi maha kanda.
Alphonse, kelle raudrüü on viimase isa-vastase konflikti tõttu vaid hävitatud, annab oma vaimu parema käe taastamiseks, mis omakorda hävitab Isa kivi, saates ta tagasi Edwardi eeterlike Tõeväravate juurde. Edward kaotab jõu teha alkeemiat hinge ja Alphonse'i keha taastamiseks. Hohenheim näeb hauda, kus ta sureb, kui tal on Trisha irve.
