故事發生在一個煉金術相當發達的世界（這里所指的與歷史記載之實際煉金術的定義不同）。在這個世界的“煉金術”，是以理解物質的內在的法則：理解，分解，再構造成立，進行煉金術必須按照‘等價交換’法則：為了獲得某種東西，需要以同等的代價交換（例如：漫畫一開始就知道，愛德用右臂煉成了阿爾的靈魂并固定在盔甲上，漫畫107話，阿爾為了救機械臂被毀的愛德，反用自己的靈魂煉成了愛德的右臂，而自己卻重新回到真理之門前結合了自己的肉體），代價不夠的話便需要以自己的任何部份（身體的一部分、記憶等等）被作為代價的填補而被拿走（漫畫版及《鋼之煉金術師FA》中為通過真理之門的通行費，付出越多，得到的真理就越多）。
愛德華和他弟弟阿爾馮斯·艾爾利克十分思念在他們還小的時候亡故的母親，為了再次見到母親，進行了煉金術中最大的禁忌－－人體煉成。可是因為煉成時的反噬，阿爾則失去了全身，愛德進入真理之門中付出"通行費“左腳。為了換回弟弟，愛德華犧牲自己的右臂作為代價將弟弟的靈魂煉成，并將弟弟阿爾馮斯的靈魂固定在一副鎧甲上。從此愛德華和阿爾馮斯為了取回他們所失去的一切，開始踏上了找回自己身體的旅程。愛德華失去的右臂和左腿由鋼制義肢“機械鎧”來替代，因此被授予“鋼”的稱號，故被稱為“鋼之煉金術師”