熟练使用炼金术的少年爱德华·艾尔利克与其弟弟阿尔方斯·艾尔利克，为了寻找取回由于自己过去所犯错误而失去的东西的方法，在阿美斯特利斯内展开着旅程。在亚美斯多利斯的中央首都，爱德和弟弟阿尔冯斯和遭遇了还有两个月就可以刑满释放的越狱犯梅尔宾·波贾，看到梅尔宾使出的神祕炼成阵后，开始觉得或许能从中找到某些回复身体的线索。根据梅尔宾在监狱留下的蛛丝马迹，兄弟二人决定前往西方的大国“古雷达”调查，于是坐上了前往跟“古雷达”交界的西部城市——特普市的火车。这趟火车遭到神秘组织“黑蝙蝠”的袭击，同时兄弟二人也遇到了梅尔宾寻找着的偷渡客少女茱莉亚·克莱顿。一番混乱之后，他们相继来到位于地下的贫困之镇“米洛斯”。米洛斯是夹缝在亚美斯多利斯和古雷达两个大国之间、周围被巨大的悬崖“死亡峡谷”所包围着的地下峡谷小镇，而她的人民也决定利用“圣星”重新复兴祖国与民族。在茱莉亚的引导下，艾尔利克兄弟发现曾经发生在这里的惨剧、米洛斯人民的残酷历史和“圣星”传说的真相。