В мире, где алхимия является точной наукой, два брата Эдвард и Альфонс Элрики стремятся исправить трагическую ошибку своего прошлого. В попытке воскресить умершую мать они нарушили главный запрет алхимии, что привело к потере тела младшего брата Альфонса и конечностей старшего - Эдварда. Теперь душа Альфонса обитает в стальных доспехах, а Эдвард использует протезы, чтобы передвигаться.
Эдвард, благодаря своему таланту, получает звание государственного алхимика и становится частью военной машины государства, что даёт ему доступ к секретным знаниям. Его цель - найти философский камень, который, согласно легендам, способен восстановить утраченное. Это путешествие приводит братьев в опасные приключения по стране Аместрис, где они сталкиваются с различными испытаниями и открывают тайны алхимии.
По мере развития сюжета братья выясняют, что за философским камнем стоят тёмные силы, готовые на всё ради бессмертия. Элрики вступают в конфликт не только с военными властями, но и с могущественными алхимиками-отступниками, которые также охотятся за камнем. Ставки в их поисках растут, ведь от результатов зависит судьба не только братьев, но и всего мира Аместрис.
В ходе своего путешествия Эдвард и Альфонс встречают новых союзников и врагов, каждый из которых имеет свою историю и мотивы. Они узнают о существовании древнего алхимического братства, обладающего знаниями, которые могут изменить их жизнь навсегда. Братья должны не только бороться за своё будущее, но и разгадать тайны прошлого, чтобы понять истинную цену своих действий.
Сюжет сериала "Стальной алхимик: Братство" полон драматизма и философских вопросов о природе человеческой жажды власти и последствиях нарушения естественного порядка вещей.