Неизвестный человек с крестообразным шрамом на лице убивает бригадного генерала Баска Грана. Фюрер приказывает Хьюзу и Армстронгу найти убийцу. Мустанг, желая помочь Эду и Алу, знакомит их с Шу Такером, «Алхимиком соединяющим жизни», который получил своё звание и имя за создание химеры, понимающей человеческую речь. Он открывает Элрикам свою богатейшую библиотеку для изучения способов преобразования живых существ. Дома у Такера братья знакомятся с его дочерью Ниной и собакой Александром. Такер, чтобы подтвердить своё право быть государственным алхимиком, создаёт новую говорящую химеру. Братья догадываются о том, что химера создана путём преобразования Нины и Александра, как и первая говорящая химера, которую Такер сделал из жены, якобы, пропавшей два года назад. Эдвард, придя в ярость, начинает избивать алхимика, но его останавливают Ал и Нина, по-прежнему любящая отца. В то время как Такер находится под арестом, его посещает человек со шрамом, который убивает алхимика, а затем и его дочь-химеру, желая прекратить страдания «жертвы алхимии».

Лейтенант Риза Хоукай сообщает Эду и Алу, что Такер и его химера убиты. Тем временем, в Лиоре Похоть и гомункул Зависть, принявший обличье Корнелло, спровоцировали гражданскую войну между сторонниками и противниками пастора. Вернувшись в Восточный город, Эдвард и Альфонс подверглись атаке Шрама, решившего истребить всех государственных алхимиков. Шрам не сумел убить братьев благодаря вмешательству военных во главе с Мустангом, но сумел серьёзно повредить доспехи Ала и сломать автоброню Эда. Рой не смог одолеть Шрама, так как его огненная алхимия бесполезна в дождь, но полковнику помогает Хоукай. После появления Армстронга, вступившего в бой, выясняется, что Шрам ишварит. Ему удаётся бежать в канализацию. Мустанг рассказывает братьям Элрикам о войне в Ишваре. Эдвард и Альфонс решили вернуться в Резенбург, чтобы починить автоброню старшего брата.

Вернувшись в Централ Эдвард и Альфонс узнают, что 1-е отделение Центральной библиотеки сгорело. Шрам вступает в бой с Похотью и Обжорством, получив в итоге тяжёлое ранение. К Эду и Алу приставляют охрану, младшего лейтенанта Марию Росс и унтер-офицера Дэни Блоша. Они знакомят братьев с Ческой, которая раньше работала в 1-м отделении Центральной библиотеки, но была уволена за то, что всё своё рабочее время тратила на чтение. Ческа, как выяснилось, обладает феноменальной памятью, позволяющей ей с первого раза запоминать всё, что она прочла. Она запомнила трактат Марко и смогла сделать дубликат. Труд доктора оказался сборником кулинарных рецептов, но братья Элрики, решив, что таким образом Марко спрятал итоги своих исследований, начинают расшифровку его записей и узнают, что сырьём для философского камня являются живые люди. Эдвард просит Блоша и Росс держать это знание в тайне, но Армстронг выбивает из них правду. Эд и Ал решают продолжить свои изыскания. Для этого они хотят попасть в Пятую лабораторию, якобы заброшенную, расположенную рядом с тюрьмой для приговорённых к смерти, которых можно использовать в качестве сырья. Братья тайком отправляются в Пятую лабораторию. Эд входит в здание через воздуховод, а Ал ждёт снаружи, не зная, что за ним наблюдают с крыши.

На Альфонса снаружи нападает охранник №66, Эдвард внутри сталкивается с №48. Выясняется, что оба напавших — «живые доспехи», к броне которых прикреплены души убийц. Младший брат легко справляется со своим врагом, маньяком-убийцей Барри-мясником, пока тот не высказывает вслух предположение, что Ал в действительности никогда не существовал и его сделал Эд, желая иметь мощного неуязвимого помощника. Альфонс не хочет верить, но тут он вспоминает недавнюю обмолвку брата и начинает сомневаться в своём прошлом. Старший брат тем временем выясняет, что его противник оказывается парой братьев, каждый из которых контролирует различные части доспех. Эду удается победить лишь с помощью техники уничтожения Шрама, но прежде чем он успевает получить информацию о лаборатории от побеждённых братьев, как их убивают Похоть и Зависть. Снаружи Барри почти берёт верх над усомнившемся в себе Альфонсом, но его спасают Блош и Росс, после чего Мясник сбегает. Похоть и Зависть уничтожают лабораторию, чтобы скрыть информацию о философском камне, предварительно вынеся на улицу Эдварда, так как он важен для них.

Эдвард и Альфонс госпитализированы после инцидента в Пятой лаборатории. Росс даёт Эду пощечину за его безрассудство и просит больше доверять взрослым. Эдвард вызывает в Централ Уинри, чтобы она отремонтировала его автоброню. Альфонс всё ещё раздумывает над словами Барри. Эд замечает странное поведение брата, но не знает причину этого. Хьюз приглашает Уинри на день рождения своей дочери Элисии, где девушка сетует на то, что Эдвард и Альфонс никогда ничего ей не рассказывают о своих делах. Хьюз говорит ей, что мужчины, как правило, скрывают свои проблемы, чтобы не беспокоить близких. Альфонс требует от Эдварда сказать правду о том, действительно ли у него искусственно созданная душа. Расстроенный Эд уходит прочь и Уинри кричит на Ала, говоря, что Эдвард боится того, что брат винит его в потери тела. Ал находит Эда и братья вместе предаются воспоминаниям. Между тем, раненный Шрам очнулся в лагере ишварских беженцев.

Фюрер Брэдли навещает Эда в больнице и предупреждает братьев Элриков быть осторожными со всеми военными. Эдвард и Альфонс решили отправиться в город Дублис, где живёт их учитель алхимии Изуми Кёртис, надеясь от неё узнать о философском камне. Уинри, узнав, что на пути к Дублису находится город Рашвелл, известный своими мастерами автоброни, отправляется с ними. Хьюз обнаруживает связь между восстанием в Лиоре, Пятой лабораторией и войной в Ишваре. На него нападает Похоть. Хьюз сбегает от неё и пытается связаться с Мустангом, но его убивает Зависть, принявший личину Росс. Хьюз посмертно произведён в звание бригадного генерала. Мустанг расследует убийство друга и с помощью Армстронга приходит к выводу, что ответственность за смерть Хьюза может нести кто-то из руководства армии.

После прибытия в Централ Линг арестован как нелегальный иммигрант. Ческа выдаёт информацию о деятельности Мустанга Зависти, принявшего вид капитана Фоккера. Армстронг сообщает Мустангу, что не смог рассказать братьям о смерти Хьюза. В свою очередь Мустанг решает обмануть Элриков, сообщив им, что Хьюз ушёл из армии. Однако вскоре братья узнают правду, столкнувшись с Росс. Тем временем Уинри посещает Грасию и Элисию Хьюз, от которых узнаёт о смерти Хьюза. Эдуард и Альфонс приходят домой к Хьюзам, чтобы принести извинения, поскольку Эд винит себя в убийстве Хьюза. Грасия призывает их идти дальше в своих поисках. Зависть придумывает план, чтобы остановить Мустанга, начавшего расследование смерти Хьюза. Согласно плану в убийстве обвиняют Марию Росс.

Барри-мясник, прочитав в газете статью о задержании Росс, совершает налёт на тюрьму. Вместе с Росс Барри освобождает из тюрьмы Линг Яо, который обещает помогать им. Барри говорит Росс, что она должна оставить Централ немедленно или её убьют. Эдвард и Альфонс, не верящие в виновность Марии, отправляются на её поиски, но натыкаются на Барри, который встал у них на пути, чтобы дать Росс возможность уйти. Убегающая Росс встречается с Мустангом. Вскоре Эд находит почти полностью сгоревшее тело и стоящего рядом Мустанга. Позже появляется Армстронг, который забирает Эдварда, говоря, что тот должен вернуться в Резенбург.

Прибыв в Резенбург, Эдвард и Армстронг встречают там лейтенанта Бреда, который сопровождает их по приказу Мустанга в Восточную пустыню. Там, на руинах древнего города Ксеркса, в котором зародилась алхимия, они обнаруживают живую Росс. Выясняется, что Мустанг сымитировал её смерть. Росс уезжает вместе с Фу в Ксинг. Эд исследует руины и встречает ишварских беженцев, от которых узнаёт, что родители Уинри во время войны в Ишваре лечили всех, независимо от расы, а убил их Шрам, которого перед этим Рокбеллы спасли от смерти. В Централе тело Барри, которое, лишившись души, превратилось в зомби, атакует Фармана и Барри. При помощи младшего лейтенанта Хавока им удается скрутить тело Барри. Неожиданно на Хоукай, которая была поблизости, нападает Обжорство.

Эд размышляет о том может ли Ал поглощать питательные вещества через него и не сказывается ли это на его росте. Мустанг подозревает, что фюрер сотрудничает с гомункулами. Шрам возвращается в Централ и убивает ещё троих алхимиков. Эд и Ал намерены устроить охоту на него, надеясь таким образом заставить гомункулов вмешаться и выдать себя. Линг Яо и Лан Фан соглашаются помочь им, думая, что это поможет им в поисках секрета бессмертия. Мустанг посылает Бреда к Марко, но оказывается, что доктор похищен. Элрики вступают в бой со Шрамом. В соответствии с планом Эда Мустанг завалил Центральный штаб ложными сообщениями о местонахождении Шрама, чтобы не допустить вмешательства в операцию военных. Лан Фан сражается с Обжорством, но внезапно появившийся фюрер Брэдли тяжело ранит девушку.

Команду Мустанга и заложницу спасают ишвариты. Между тем, солдаты Бригса во главе с Баканиром вступают в бой с армией Централа. Команда Мустанга окружена и испытывает нехватку боеприпасов, но на помощь им приходят Мария Росс и Ребекка Каталина, давняя подруга Хоукай, тоже снайпер. Они доставили оружие и боеприпасы, получив их от Жана Хавока, который после увольнения из армии по причине инвалидности занялся семейным бизнесом. Группе Эдварда, воспользовавшись хаосом, наступившим в Централе, удаётся проникнуть в Третью лабораторию, откуда они через подземный ход намерены попасть в Центральный штаб. Затем группа разделяется. Эд, Шрам, Дариус, Джерсо и Зампано идут в одном направлении, а Хоэнхайм и Лан Фан в другую сторону. В это время один из генералов-избранных решает оживить Бессмертную армию, несмотря на предупреждение о незавершённости экспериментов по вливанию душ.

Вместо армии непобедимых солдат Аместрис получил толпу кровожадных зомби. Именно с ними столкнулась группа Эдварда, открыв дверь в подземный ход из Третьей лаборатории в Центральный штаб. Лень нападает на Оливию Армстронг. Гордыня не просто так стучал по шлему Альфонса, а отправлял сообщение азбукой Морзе. Сообщение было получено и на помощь гомункулу прибыл Кимбли. Напав на Хейнкеля и ранив его, он освобождает Гордыню. Мэй спустилась под землю, где её атаковали солдаты-гомункулы. Зависти удаётся поглотить часть Бессмертной армии, благодаря чему он возвращается к своей обычной форме. Алекс Армстронг присоединяется к борьбе своей сестры против Лени. Алу пришлось пожертвовать ногами, чтобы помочь Хейнкелю, который затем отдаёт ему философский камень, потерянный Кимбли в Бадзукуле. Альфонс использует его, чтобы восстановить ноги и вступить в бой с Гордыней и «Багровым алхимиком».

Альфонс использует философский камень для боя с Гордынью и Кимбли. Ему удаётся вновь пленить гомункула, но «Багровый алхимик» пускает в ход свой камень. Брат и сестра Армстронги начинают брать верх над гомункулом, но в это время Лень показывает свою истинную силу, демонстрируя, что он самый быстрый из гомункулов. Гордыня сумел захватить Ала, но Хейнкель, исцелённый Марко, наносит смертельный удар Кимбли. Неожиданно на поле боя появляется Йоки, преодолевший свою трусость. Раздобыв машину, он увозит Альфонса и других в Централ. Гордыня поглощает смертельно раненного Кимбли. Только Алексу Армстронгу удаётся насадить Лень на шип, как он и Оливия подвергаются нападению зомби. Мэй приходится убегать и от Зависти и от солдат-гомункулов. Мустанг и Хоукай приходят на помощь группе Эдварда, сражающейся против зомби из Бессмертной армии.

Люди Мустанга, взяв под контроль радиостанцию Централа, выпускают в прямой эфир интервью с женой Брэдли. С помощью радио и ишваритов, разносящих по городу последние новости, жителей города убеждают, что Мустанг ведёт бой против военной верхушки, задумавшей свергнуть фюрера. Это даёт повстанцам поддержку со стороны граждан. Солдаты Бригса начинает атаку на Центральный штаб. С помощью Мустанга группе Эдварда удаётся уничтожить зомби. Мэй и гонящийся за ней Зависть проваливаются с верхних уровней в подземный зал, где сталкиваются с Мустангом, Эдом и другими. Зависть подтверждает, что он убил Хьюза. Взбешённый Мустанг, давно мечтавший отомстить за смерть друга, отправляет группу Эдварда вперёд, а сам остаётся жечь Зависть. Эд, обеспокоенный тем, что Мустанг может в конечном итоге быть поглощён своей ненавистью, решает вернуться. Зависть не может противостоять Мустангу и пытается сбежать от него. Увидев Хоукай, Зависть придумывает план. Чуть позже Рой и Риза встречают друг друга и продолжает путь вдвоём, но Хоукай неожиданно наводит пистолет на Мустанга.

Хоэнхайм в отличие от Отца побеседовал со всеми душами ставшими частью его философского камня, и они стали его союзниками. Когда Отец попытался забрать философский камень у Хоэнхайма, эти души проникли в его тело, чтобы уничтожить изнутри. Однако Отец смог выжить, потеряв тело, и принимает свою истинную форму: бесформенное существо, состоящее из тёмной материи, глаз и рта. Брэдли начинает свою атаку на штаб, в одиночку истребляя всех, кто пытается ему противостоять. Выжить сумел только Баканир, хотя и потерял свою руку-автоброню. Когда Гнев достигает главных ворот, его встречает Жадность. Баканир рискует своей жизнью и ценой тяжёлой раны оставляет Брэдли без меча. Гневу приходится вооружиться кинжалами, хотя это не снижает его боеспособности. В это время оставшиеся в живых солдаты Бригса пытаются отбить штурм солдат Централа, воодушевлённых появлением фюрера. На помощь Жадности-Лингу приходит старик Фу.

Мэй пытается атаковать Отца, а Эдвард и Альфонс вступают в бой с Гордыней. Всё это время ишвариты делают круг преобразования по схеме разработанной братом Шрама. Гнев ранил Шрама и уже собирался его добить, когда выяснилось, что ишварит нанёс на свою вторую руку татуировку, изображающую создающий круг преобразования, рисунок которого он нашёл в записях своего брата. Пока Ал и Изуми вместе атакуют Отца, Эд наносит Гордыне удар, уничтоживший правую половину его лица. В это время Отец хватает жертвы и размещает их в круге. Начинается полная фаза солнечного затмения и Отец, несмотря на прибытие Жадности, активирует круг преобразования, начав впитывать в себя души около пятидесяти миллионов аместрийцев. Это даёт Отцу достаточно сил, чтобы открыть вначале Врата планеты, а затем открыть Врата неба и поглотить бога.

Ослепший Мустанг лежит в госпитале и при помощи своей команды готовится решить проблемы ишваритов. Его посещают Нокс и Марко, предложив вернуть зрение с помощью философского камня. Рой согласен, но хочет сначала излечить Хавока от паралича. Майлз собирается помогать Мустангу в решении проблем ишваритов и берёт с собой Шрама, чтобы тот возродил религию Ишвара. Линг обещает Мэй, что став императором Ксинга, будет заботиться о её клане. Братья Элрики возвращаются в Резенбург, где их ждёт Уинри. Прошло два года. Генерал Грумман, ставший фюрером, посещает вдову Брэдли, которая воспитывает Сэлима. Альфонс решает отправиться в Ксин и в другие восточные страны, чтобы больше узнать об алхимии Востока. С ним едут Джерсо и Зампано, всё ещё надеющиеся вернуть свои человеческие тела. Эдвард едет в другую сторону, на Запад. В будущем братья хотят объединить свои знания. Эдвард, прощаясь с Уинри перед посадкой в поезд, наконец-то решился выразить свою любовь к ней, предложив как в алхимии равноценный обмен, половину своей жизни взамен половины жизни Уинри. В ответ девушка после подсчётов готова отдать Эду 75% своей жизни.