Алхимия — наука о преобразовании материи из одной формы в другую. Ее основное правило — ты можешь получить что-нибудь, лишь отдав взамен нечто равноценное. Эдварду и Альфонсу Элрикам, сыновьям великого алхимика, было всего 11 и 10 лет, когда они решили, что знают об алхимии достаточно, чтобы вернуть к жизни свою покойную мать. Но не зря на создание человека наложен запрет — братья потерпели неудачу и заплатили за свою ошибку страшную цену: Эдвард потерял ногу, а Альфонс был поглощен целиком. Лишь пожертвовав правой рукой, Эдвард сумел вернуть душу Альфонса и присоединить ее к старинному доспеху.

Часть событий мы видим от лица молодого алхимика, который был назначен стажером в команду Мустанга. Эда и Ала захватил Жадность, пытаясь с помощью похищенной им Уинри выпытать у них секрет преобразования души. Полковник Мустанг спешит им на помощь. А в это время Кинг Бредли во главе остальных гомункулов отправляется следом за Мустангом, чтобы наконец-то избавиться от Жадности.

Фильм представляет собой прямое продолжение сериала – и ещё больше отступает от манги-оригинала. Здесь сохраняется драматизм «Стального Алхимика», а сюжет по-прежнему связан с проблемой выбора и платы за этот выбор. Но если в сериале браться Эльрики искали философский камень, дабы исправить совершённые ошибки, то теперь поисками занят только Эдвард, разлучённый с младшим братом.

Действие разворачивается в городе Милос, что расположен между Кретом и Аместрисом. Два юных героя, прибывают в данный город, преследуя преступника, который сбежал из тюрьмы, оставив за собой лишь след полный тайн и загадок. Попав в очередную передрягу Эду, вместе с Алом предстоит решить самую главную тайну, что хранит в себе город. Что же из себя представляет "Священная звезда Милоса"