Adaptation du manga éponyme, Full Metal Alchimist : L'Alchimist raconte une aventure des frères Elric en marge de l'histoire du manga. Leur quete les amène en effet dans les régions de l'Est, où un groupe de terroriste sabote régulièrement les voies ferrées, au grand mécontentement de la population. La grogne monte contre l'armée, incapable de stopper les agissements des poseurs de bombes.

Après une rencontre avec le colonel Mustang et le sous-lieutenant Havoc, chargés de l'enquete sur ces mystérieux évènements, les frères Elric acceptent de les seconder afin de retrouver les responsables de ces troubles, mais ne sont pas au bout de leurs surprise ...