愛する母を亡くした喪失感から、幼き兄弟は錬金術による再生を試みようとする。それが「この世の理(ことわり）」を越える禁忌とも知らず…。2人の前に現れた錬金術師・イズミ。彼女の能力を目の当たりにした兄弟は、即座に弟子入りを申し込む。年端もいかぬ少年の願いに、イズミは１か月の試験を課して兄弟の才能を計ることに。その内容とは、「無人島で１か月間、錬金術を使わずに生き抜くこと」だった。そしてついに、『鋼の錬金術師』誕生の裏に隠された“あの日”の全容が明かされる!!

「おまえの秘密を知っている」。ある日メッセージを受け取ったアルは、それを送りつけた者の正体を探るため、単身、工場跡地へ乗り込む。そこで待っていたのは、人ならざる能力を持つナゾの集団。彼らの正体は、軍の研究機関によってヘビや犬と合成された《合成獣》（キメラ）だった！　さらに、集団を率いるグリードは、みずからを《ホムンクルス》（人造人間）と告げ、不死に近い生命力を示す。弟の危機を知ったエドは!?　ついに人知を超えた戦いの幕が切って落とされる！

ウロボロスの入れ墨を持つ《ホムンクルス》の集団と『賢者の石』。軍内部にも何らかの繋がりがあると感じたエルリック兄弟は、軍部の動向を探りつつ旅を続けることに。一方、「セントラル」に移ったロイもまた、処刑されたはずの死刑囚バリー・ザ・チョッパーとの出会いによって軍上層部の不穏な動きに注目する。東方の「シン国」からは“不老不死の法”を求める皇子リン・ヤオ、練丹術師メイ・チャン。さらには『傷の男』スカーまでが動き出し、『賢者の石』を巡る物語は複雑な様相を見せ始める！

マース・ヒューズの死。セントラルに戻ったエド、アル、ウィンリィの３人は、期せずしてその訃報を知ることになる。そして、ヒューズ殺害の犯人として連行されたのは、あのマリア・ロス少尉だった!!　バリー・ザ・チョッパーの手引きにより、脱獄するロス少尉。しかし、その先にはロイが待ち構えていた…。ロスの死に直面したエドたちは!?今まさにロイが、リンが、ホムンクルスと対峙する！

バリー・ザ・チョッパーを追って第三研究所へ向かうロイたち一行。そこにはウロボロスの入れ墨を持つホムンクルスのラストが待ち受けていた！　一方、エンヴィー、グラトニーと交戦するリンもまた苦戦を強いられていた。驚異の再生能力を誇るホムンクルスを前に活路を見出すことができるのか!?