Dựa theo manga nổi tiếng Fullmetal Alchemist - Hagane no Renkinjutsushi của nữ tác giả Hiromu Arakawa, đây là phiển bản thứ hai ra đời sau khi phiên bản đầu tiên và phim điện ảnh của nó kết thúc vào năm 2005. Hai anh em Edward và Alphonse Elric mất đi người mẹ của mình sau một cơn bạo bệnh. Với mong muốn hồi sinh mẹ mình, hai anh em đã phạm vào điều cấm kị của Thuật Giả Kim - Chuyển Hóa Người và đã phải trả giá đắt. Edward mất đi chân trái và người em, Alphonse, mất toàn bộ thân thể. Ed đánh đổi thêm cánh tay phải của mình để lấy lại linh hồn của em trai và áp nó vào một bộ giáp. Bằng sự giúp đỡ của Winry và bà Pinako Rockbell, Ed được lắp tay chân giả - automail để tiếp tục hành trình đi tìm viên đá Triết Gia huyền thoại nhằm lấy lại thân thể cho em trai và hồi phục cơ thể. Cậu gia nhập quân đội và trở thành Giả Kim Thuật Sĩ Quốc Gia. Nhưng câu chuyện mới chỉ bắt đầu từ đây, những bí mật gì đằng sau tất cả? Quanh viên đá Triết Gia và bản thân đất nước Amestris?

Sau khi cơ thể cả hai bị tổn thương – hai anh em Edward và Alphonse phải chiến đấu với những lực lượng xấu xa để phục hồi cơ thể trong bộ anime siêu nhiên này.

Cô bé Chise Hatori đã trải qua khoảng thời gian tuổi trẻ của mình trong nỗi cơ cực, đọa đày, không chút tình yêu thương, chưa từng cảm nhận hơi ấm gia đình. Tất cả những gì Chise có là sự đau đớn và tủi hổ. Ngay khi dường như mọi hi vọng đều biến mất, một cuộc gặp gỡ định mệnh đã đến với cô. Một người đành ông cao lớn với cái đầu của kì dị, sở hữu sức mạnh kinh hoàng, đã mua Chise tại buổi bán đấu giá nô lệ. Chính vị ma pháp sư vĩ đại này đã giải phóng Chise ra khỏi vòng vây giam cầm cô bấy lâu. Và ông đã tuyên bố rằng: Chise sẽ trở thành người học việc - và là cô dâu của ông.