הסדרה מספרת על שני אחים צעירים, אלפונס ואדוארד אלריק, כשאדוארד הוא הבכור ואלפונס הוא הצעיר, אשר מתאמנים באלכימיה כבר מילדותם. אביהם האלכימאי נטש את המשפחה בנסיבות מסתוריות ועקב כך אמם חלתה מאוד ולבסוף מתה. לאחר מותה החליטו האחים ללמוד את תורת האלכימיה לעומק ומצאו לעצמם מורה שאימנה אותם ולימדה אותם. שנתיים לאחר מכן סיימו האחים ללמוד וחזרו לעיר מולדתם, שם ניסו בעזרת הידע שצברו במהלך השנתיים האלו ובעזרת הערות וספרים אשר היו שייכים לאביהם, להחזיר את אימם המתה לחיים. הניסיון נכשל וכתוצאה מכך איבד אלפונס את גופו. אדוארד, אשר איבד את רגלו בעקבות הניסיון, הקריב גם את ידו הימנית על מנת לקשור את נשמתו של אחיו לשריון מתכת גדול שהיה בחדר במקרה וכך הפך אותו לשריון חי בעל מודעות ונשמה שלא יכול לאכול, לישון, להרגיש מגע או לבצע כמעט כל פעולה הקשורה בחיים. אדוארד אשר במהלך הניסיון להחיות את אימו איבד את ידו הימנית ורגלו השמאלית נזקק ליד ורגל תותבות מיוחדים ממתכת בשם אוטו-מייל (auto-mail). מכאן מקור הכינוי שלו-Fullmetal Alchemist (בתרגום חופשי לעברית אלכימאי המתכת).