元国家錬金術師でありながら、イシュヴァール殲滅戦後、反体制派に寝返った男「氷結の錬金術師」アイザック・マクドゥーガル。そのアイザックがセントラルに姿を現した。彼を捕縛するため大総統キング・ブラッドレイの命により「焰 の錬金術師」ロイ・マスタング、そして機械鎧の手足を持つ少年「鋼の錬金術師」エドワード・エルリックとその弟アルフォンス・エルリックらが動き出した。多くの人を殺めながらも、何かを企みセントラルで暗躍するアイザック。その狙いとは…？

賢者の石の真実を探るため元第五研究所へ忍び込んだエドは、そこで床に描かれた賢者の石の錬成陣を発見する。その時、鎧に身を包んだ男、ナンバー４８がエドに襲い掛かかる。一方、研究所の外でエドを待つアルも、鎧を纏ったナンバー６６という男に襲われる。繰り広げられる激闘、その最中思わぬ事実が判明する。なんと４８も６６も、アルのように、鎧に魂のみを定着させた存在だったのだ。

第五研究所の戦いにより、機械鎧を破損したうえ、ひどい重傷を負ったエド。早速リゼンブールよりウィンリィを呼び寄せ機械鎧の修理をしてもらうことに。その頃、アルはバリーが放った一言により心を乱されていた。「自分は兄さんに魂も記憶もすべて作られた偽者なのではないだろうか？」－拭い去れない疑惑は、徐々に波紋を広げ、崩れる事のなかった兄弟たちの絆を綻ばせていくのだった…。

借りた銃を返しにホークアイのアパートを訪れたエド。彼はホークアイに、戦いの中敵に対し銃が撃てなかった事実を告げる。そして銃を持つことの重さ、それをホークアイが甘んじて引き受ける原因となった、イシュヴァール戦について尋ねるのだった。時同じく、中央司令部地下においてマルコーはスカーに、イシュヴァールで軍部が起こした恐るべき出来事について話そうとしていた。

ホークアイの元を発ったエドは街中でアルと再会。イシュヴァール戦後、生きる事を諦めず、「目的を果たしたその先」を見据え行動するロイやホークアイらの話をし、自分たちも失った体を取り戻す決意を新たにする。さらにエドはお父様と戦っていた際、地上でも錬金術が使えなくなっていた話をアルに聞かせる。あの時変わらず力を発揮できた錬丹術に光明を見出すエドとアル。早速錬丹術を知ろうと、翌朝2人はメイの行方を探すのだが…。

ヒューズの墓の前で密かにグラマンと会うロイ。ロイはこれまでの顛末をすべてグラマンに話し、協力を得ようとする。一方、メイの行方がいっこうに掴めないエドの元へアームストロングがやって来て、メイたちが北へ向かった事を教える。早速動き出そうとするエド、そんな彼にアームストロングは自筆の紹介状を渡し、北へ着いたら真っ先に“ブリッグズの北壁”と称されるブリッグズ要塞の将軍に会えと指示する。その頃、アルの所にも意外な人物が現れ…。

スカーとマルコーの跡を追い、西へ向かったキンブリーと捜索隊の一行。錯綜する情報の中で、キンブリーはスカーが西経由で北へ向かうと推理する。その夜、北へと走る貨物車に潜伏するスカー。そこへ突然キンブリーが現れる。キンブリーとスカー、イシュヴァール戦以来の因縁の再会。兄を殺した張本人を目の前にして、スカーの怒りはすぐさま頂点に達し―。

襲撃してきたホムンクルス・スロウスに“ブリッグズ流”の反撃を始めるオリヴィエたち。それは全てを凍てつかせるブリッグズの風土を利用した驚くべきものであった。翌日、キンブリーが近くの病院へ入院していると聞いたマイルズはそこへ向かいキンブリーと出会う。その頃、スロウスの掘ったトンネル内でオリヴィエに真実を話すエドとアル。語らううちに彼らはこの国の成り立ちの異様さに気づくのだった。

人気のない山中で一人佇むホーエンハイム。胸に指を突き立て、体内より赤い血の塊を解き放つ彼の脳裏には、在りし日の家族の思い出が甦っていた。その頃、軍の企みを聞き出そうとレイブンと談笑を続けるオリヴィエのもとに、スロウスの掘ったトンネル内を捜索していた一隊に異常が発生したとの連絡が入る。

ブラッドレイの策略でブリッグズ要塞へ連れて来られたウィンリィ。エドとアルは、改めて自分たちの存在がホムンクルスら、敵側の手の内にある事を強く感じる。一方、消息の途絶えた捜索隊を探すため、バッカニア率いる別隊がスロウスの掘ったトンネル内へと入った。彼らはなんとか奇跡的に2名の生存者を助けるが、その背後より怪しげな影が忍び寄り…。時同じく、ブラッドレイの屋敷を訪れたホークアイも背後に異常な気配を感じ取っていた。だがそこにいたのは…。

スカーを捕まえるため、バズクールという街に来たエド、アル、ウィンリィとキンブリー、マイルズたち。各所が手分けして探す中、エドとアルは軍の目を盗んで、独自にスカーを、彼と一緒にいるメイ共々探し出そうとする。予想外にあっけなくメイやマルコー、ヨキたちと再会するエドとアル。彼らがヨキの思わぬ過去話を聞かされていたその頃、メイたちと別行動していたスカーの所へ、キンブリーの部下であるザンパノとジェルソが現れる。

エドとアルの奮闘により捕らえられたスカー。自分の両親を殺した彼に、ウィンリィはなんと傷の手当てを施す。「俺を許すのか」と尋ねるスカーに、「理不尽を許してはいない」と毅然とした態度で答えるウィンリィ。またイシュヴァールの血を継ぎながら「この国を変えるため」軍に居続けるマイルズの存在もスカーの心境に新たな変化をもたらす。マルコーたちの嘆願により、捕らえたスカーを一旦釈放する事にしたマイルズ。なんとかキンブリーの目を誤魔化し、ウィンリィ共々もまとめて彼らをブリッグズ要塞に匿おうと一同は作戦を考えるが、その時ウィンリィが思わぬ方法を口にした。

キンブリーとその部下たちを始末しようと動き出すマイルズらブリッグズ要塞の面々。エドはなんとか彼を生かしたまま捕らえる事を提案するが、逆にマイルズに「その甘さが君や仲間の命を奪うかもしれないのだぞ」と一喝されてしまう。キンブリーが一人になったところを狙撃しようとするマイルズたち。だが彼らの計画に気づいたキンブリーに、実行直前で反撃に遭ってしまう。しかもエドの所には、キメラ化したキンブリーの部下、ダリウスとハインケルが襲い掛かってきて…。

突如意識を失ったアルを抱え、道中の山小屋へ立ち寄ったウィンリィたち。そこで休憩がてら、メイとマルコーはスカーの兄の書を読み解こうと試みる。途中、意識の戻ったアルとマルコーの会話からヒントを得たメイは、スカーの兄の書に細工を施し、そこに秘められていた一つの錬成陣に辿りつく。だが、その錬成陣はなんと…。一方、スロウスの掘ったトンネルへ入ったキンブリーはそこでプライドと出会う。プライドはキンブリーに、ブリッグズ兵の一枚岩っぷりを利用し、ブリッグズの地に血の紋を刻めと命令する。

アスベックというイシュヴァール人達のスラムに身を寄せていたマルコーたちのもとへ、ザンパノから居場所を知らされたエンヴィーがやってくる。応戦するマルコーやジェルソたちだったが、すんでの所で巨大化したエンヴィーにマルコーが捕らえられてしまう。マルコーが犯した罪をあげつらい、じわじわと彼を苦しめるエンヴィー。そのうえエンヴィーは、かつてマルコーの部下であった者たちを全員、賢者の石にした事を暴露する。それを知ったマルコーは…。

非情な手段でグラトニーの能力を手に入れたプライド。その力の前にエド達は成す術なく、あっという間に追い詰められてしまう。その頃、別の場所でようやく息を吹き返したアルは、自分のせいで兄たちが窮地に陥っている事を知り、ホーエンハイムに一計を提案する。その提案を持ってプライドと対峙するホーエンハイム。彼がプライドに攻撃を仕掛けようとした瞬間、プライドの背後より彼を抑えこもうと、アルが必死に走り寄った。だがすんでの所で、逆にプライドに捕まってしまい…。

軍上層部により、ついに解き放たれた大量の人形兵たち。死をも恐れぬ不死身の一群は、本来従うべき軍上層部の人間をも食い殺し、エドたちの元へ一斉に襲い掛かる。一方、公然と軍上層部に反乱を起こしたオリヴィエの前にも、彼女を始末すべくスロウスが立ちはだかった。その頃、ドームに閉じ込められたアルと共に、カナマの集落付近に残っていたハインケルは、ドーム内でアルの頭部を叩き続けるプライドの行為に、ある意図が込められている事に気づく。だが時既に遅く、彼の背後にはキンブリーが現れ…。

ハインケルの言葉で、ついに賢者の石の力を使うことを決意したアル。石に閉じ込められた魂たちの力を駆使して、プライドとキンブリー二人を相手に、アルは互角かつ怒涛の戦いを繰り広げる。一方、アームストロングの参戦でオリヴィエ側に微かな勝機が見えかけたスロウス戦。だがその直後、スロウスが怠けるのを止め“本気”の力を出した。その隠された力とは…。

アメストリス国民全員の命を使い、天の扉から強大な力を引き出したお父様。彼はそれを「神の力」と呼んだ。すべてが絶望的になったと思われたその時、 ホーエンハイムの仕掛けた錬成陣が発動し…。一方、別の場所で戦うスカー とブラッドレイの戦闘も今まさに決着がつこうとしていた。