Edward est à Londres pendant l'entre-guerre, il cherche par tous les moyens à retourner dans son monde, tandis que Alphonse est à Amestris et qu'il cherche désespéramment son frère.

Edward vit avec le double terrien de son frère qui fabrique des fusées pour aller dans l'espace, un jour, il rencontre une Tsigane qui voit l'avenir, c'est alors qu'elle commence à vivre avec eux, Alphonse quant à lui parcourt Amestris en se convaincant que son frère est vivant.

Un jour, Edward et Alphonse découvrent un portail chacun dans leur monde, et il se trouve que ce portail relie les deux mondes. Mais le parti nazi qui commence à se démarqué en Allemagne veut en profiter pour faire la guerre.

Comment vont-ils s'en sortir, est-ce qu'ils réussiront à ce retrouver ?

Ce film est la suite de la série Fullmetal Alchemist.

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