Bohaterami są dwaj bracia Alphonse i Edward, synowie utalentowanego alchemika. Niestety, ich szczęście nie trwało długo. Po odejściu ojca bracia pozostali jedynie z matką. Kiedy ta umarła młodzi adepci alchemii zrobili coś, czego robić nie powinni - nie pomni praw rządzących alchemią usiłowali użyć jej na człowieku. Konsekwencje tego czynu były straszne. W wypadku Alphonse stracił ciało i tylko cudem jego bratu udało się zatrzymać jego duszę w stojącej w pobliżu zbroi. Z kolei Edward stracił rękę i nogę.

Akcja filmu kinowego rozpocznie się w Wiedniu w roku 1923, dwa lata po tym, jak Edward w magiczny sposób został przeniesiony do naszego świata zostawiając za sobą swojego brata. Nigdy o nim jednak nie zapomniał i kiedy dowiaduje się, że powiązana z nazistami grupa mistyków odkryła tajemnicze miejsce o nazwie Shambala umożliwiające podróż pomiędzy światami, postanawia włączyć się do akcji.
Tymczasem w własnym świecie Alphonse również poszukuje sposobu na ponowne spotkanie z bratem.

Film jest kontynuacją serii FMA. Dwa lata po wydarzeniach ją kończących, Edward Elric dalej jest uwięziony za Bramą (Gate). Hohenheim gdzieś zniknąłł, a Edward wciąż szuka sposobu na dostanie się z powrotem do swego świata. Tymczasem tam jego brat Alphonse chce otworzyć bramę od tej strony, by go sprowoadzić. Jego talent alchemiczny jest równie potężny jak brata, choć dalej nie posiada wspomnień ostatnich 4 lat. Po wydarzeniach FMA Roy Mustang przestał używać Alchemii i zamknął się w sobie. W rzeczywistości za Bramą istnieją odpowiedniki ludzi sprzed niej. Edwardem znalazł już dopowiednik swojego brata, teraz razem z nim pracuje nad rakietami, które być może pomogą w wydostaniu się z tego świata. W Monachium, w 1923 roku, ich praca trwa, wspomagana przez stowarzyszenie Thule, mający w tym jakiś cel - odnalezienie Shambali i zwycięstwo dla swego sojusznika, Adolfa Hitlera. A pozostałe Homonokulusy też mają coś do powiedzenia...