故事发生在一个炼金术相当发达的世界，在这个世界的“炼金术”，是以理解物质的内在的法则：理解，分解，再构造成立，进行炼金术必须按照“等价交换”法则：为了获得某种东西，需要以同等的代价交换，代价不够的话便需要以自己的任何部份（身体的一部分、记忆等等）被作为代价的填补而被拿走。
爱德华·艾尔利克和他弟弟阿尔冯斯·艾尔利克十分思念在他们还小的时候亡故的母亲，为了再次见到母亲，进行了炼金术中最大的禁忌——人体炼成。可是因为炼成时的反噬，阿尔则失去了全身，爱德失去了左脚，为了换回弟弟，爱德华牺牲自己的右手作为代价将弟弟的灵魂炼成，并将弟弟阿尔冯斯的灵魂固定在一副铠甲上。从此爱德华和阿尔冯斯为了取回他们所失去的一切，开始踏上了找回自己身体的旅程。
爱德华失去的右臂和左腿由钢制义肢“机械铠”来替代，因此被授予“钢”的称号，故被称为“钢之炼金术师”。
爱德华·艾尔利克，史上最年轻的获得国家炼金术师称号的天才。别名“钢之炼金术师”的来源不仅是因为拥有着机械的手臂和腿，更是因为他拥有着一颗钢铁般的心。
容貌俊美，拥有金色的长发和双眸，有着坚定不移的决心和意志。性格火爆，性子急，易冲动，但内心温柔善良，勇于守护伙伴，有着钢铁般的心灵，环游世界回来后和温莉·洛克贝尔生下了2个孩子。
形象：该作男主角，通称“爱德”。具有金色瞳孔和金发三股麻花辫（有时会扎成马尾）头顶一根呆毛（本人最珍视的部分，原因是可以增加身高）以机械铠代替失去的右手和左腿，身材矮小（极其厌恶他人评价自己的身高）
年仅12岁便取得国家炼金术师资格的天才炼金术师，被赐“钢”的别称。
性格：阳光，急性子、唯物主义、易冲动，温柔细心，顽强不屈、关心家人、珍惜同伴
炼金术师的世界，是一个等价交换的世界。人不牺牲什么的话就什么也得不到，为了得到某样东西，就必须要付出与之同等的代价，这就是炼金术的等价交换原则。
爱德华和他的弟弟阿尔冯斯·艾尔利克因为太过思念幼年时死去的母亲，为了看到已故的妈妈，触犯了炼金术的最大禁忌，那就是能让死去的人复活的人体炼成。爱德华·艾尔利克不但失去了左腿，自己的弟弟阿尔冯斯失去了身体。
因为不想失去弟弟而以右臂作为代价，把弟弟的灵魂固定在铠甲上。为了取回原来的身体，兄弟两人开始寻找“贤者之石”的旅程......最后以弟弟的灵魂反炼成（09版fa）恢复了手臂，打败了烧瓶中的小人，并且以自己的真理之门（炼金术）为代价说服了真理，取回了弟弟的身体（但爱德华并未恢复左腿，为了不忘记过去）。
最后，以爱德华的话作为结束：不伴随着痛楚的教训就没有意义，因为人若无牺牲，就不会有收获。然而，当战胜这痛楚时，人就将获得不屈服于任何事物的坚强之心，是的，钢铁般的心。
阿尔冯斯·艾尔利克，是爱德华·艾尔利克的弟弟。在童年中，因为人体炼成，失去了自己的身体，后被哥哥以手臂为代价把灵魂封印在铠甲上。从此和哥哥一起开启了寻找恢复身体办法之旅。
性格温和，和自己哥哥冲动的性格相反，比哥哥更成熟，双商都很高，能够冷静思考。在旅途中，是爱德华不可缺少的人，被爱德华视为精神支柱，自己也同时爱着自己的哥哥，最害怕的事情就是失去哥哥。在结局中，兄弟两人都有了幸福的生活。
阿尔冯斯·艾尔利克是爱德华·艾尔利克——史上最年轻的获得国家炼金术师称号的天才、获封“钢之炼金术师”的弟弟。阿尔冯斯和他的哥哥爱德华因为太过思念幼年时死去的母亲，触犯了炼金术的最大禁忌，那就是人体炼成。与哥哥进行人体炼成时，整个身体都被夺去(因为想感受母亲的温暖, 所以被真理带走能感受温暖的身体)。而哥哥将他的灵魂固定在了盔甲内，代价是失去哥哥的右臂。由于灵魂依靠铠甲上血印（阿尔的血印在铠甲后颈内侧）而与铠甲连通，一旦血印被完全破坏，灵魂即会消失，因此阿尔不能游泳。阿尔虽然也打开过真理之门，但是因为失忆，所以在故事开始时无法进行不画阵炼成。因为马黛尔(格利德的部下)的死而令他的画阵被血溅到，导致在真理之门内的记忆恢复，此后可以和哥哥一样不画阵便进行炼成，另外他的肉体虽在真理之门内，由于当初在炼成母亲的时候用自己血液与哥哥血液混合导致灵魂连系的情形，肉体的营养和睡眠全从爱德华的饮食和睡眠中补充。
为了恢复原来的身体，兄弟两人开始了寻找“贤者之石”的旅程......
失去身体后：巨大的铠甲和白色兜裆布（哥哥爱德华以失去右手臂为代价施展灵魂固定炼金术做成的）
性格特点阿尔作为主角爱德华的弟弟，与哥哥爱德华刚好相反，比较温和（遗传自母亲的个性）。虽然到了胡思乱想的年纪，往往比哥哥更容易保持冷静。铠甲的身体使他烦恼。哥哥爱德华冲动的性格在他的身上完全体现不出来，他表露的是和他哥哥相反的性格，既温和又冷静，这一个性格，往往成为艾尔利克兄弟成功的因素。
炼金术（在故事开始时无法进行不画阵炼成。因为马黛尔(格利德的部下)的死而令他的画阵被血溅到，导致在真理之门内的记忆恢复，双手合十即可发动）
体术（与爱德华一起跟伊兹米学的）
爱德华的左手（即肉手，非机械臂）被吞噬了神的“父亲大人”爆发的能力钉在了钢筋上，而机械臂在之前被打散了，需要补充“贤者之石”的“父亲大人”看上了不能移动的爱德，在关键时刻，阿尔拜托张梅用飞镖在爱德右肩作出炼成阵，阿尔用自己换回了哥哥的右手，爱德见到阿尔离开以后愤怒的暴起，一举打垮了“父亲大人”。
结局胜利了以后，爱德想找回阿尔，强迫自己冷静下来，霍恩海姆想用自己换回阿尔，但被爱德吼了回去，并且第一次叫了霍恩海姆老爸，虽然前面加了个该死的。最后，爱德想到了办法，在众人面前，画出了人体炼成阵，合上双手，“这是钢之炼金术师最后的炼成！”
进入真理之门后，向真理用自己的真理之门去交换阿尔，也就是自己全部的炼金术知识和能力，取回了弟弟的身体。回到了世界。其后想寻找张梅及学习炼丹术的相关知识，以利和哥哥合作帮助世人，与另外两位合成兽杰尔森和桑巴诺两人启程远行东方。最终的相片上则是有阿尔与张梅、哥哥爱德与温莉及其孩子的合照。
在里欧尔被金普利炼成炸弹，但斯卡把手臂上炼成阵转移到阿尔身上，然后发动在里欧尔镇画成的炼成阵，用七千名士兵生命将阿尔炼成贤者之石。
其贤者之石被修·塔克利用想炼成妮娜，仍无法固定灵魂。
以自身贤者之石为代价，将死去的爱德炼回人世；而爱德又以自身和4年旅行的点点滴滴为代价炼回阿尔原本的肉体。虽在10岁人体炼成后的记忆全失，但一心想找回哥哥爱德，在伊兹米门下修行炼金术。
在剧场版则打扮成爱德的穿着，不断的旅行搜寻之后，于现实世界的人攻击炼金术世界时和爱德重逢，恢复记忆，最终一同到现实世界生活。
香巴拉的征服者其身躯虽然成功地由铠甲恢复成肉体，但却也失去出场前四年内的记忆，此时14 岁。为了与从炼金术世界消失的哥哥爱德再次相见，他回到师父伊兹米的身边重新修练炼金术。红色披风与长发，或许就是代表着他要找回哥哥的决心。在剧场版中，阿尔还炼出了龙卷风及传灵之术，可以说毫不逊色于爱德华，甚至超越了爱德华。
温莉·洛克贝尔与爱德华和阿尔从小青梅竹马的少女，爱德华的机械义肢的维修保养也由她一手包办。虽然她的父母早早的死于国家的内乱之中，但她并未被悲伤击溃，无论何时都依旧一副开朗活泼的性格，她对机械相关的知识无比的关心，正是所谓的“机械宅女（爱德华称）”，每次爱德华弄坏了机械都会被她痛骂一番。
兴趣是机械铠和跟机械铠有关的一切事物。与祖母比拿可一样成为机械铠工程师，是爱德华的专属技师。对艾尔利克兄弟来说是等同于家人的重要存在，是个相当坚强而内心温柔的女孩。似乎也意识到自己喜欢爱德华的心意。但当她暴走时，就会用扳手或电锯打人，也会在爱德华因弄坏机械铠而找她时，会用士巴拿（扳手）打爱德华。
爱德华为了恢复身体不断旅行，每次机械铠受损，温莉都会去帮助他修复。在中央城市，得知了自己的父母是被他们所救治过的斯卡所杀，但她坚强的决定不杀人而是帮助别人。
在国土炼成阵开启后被“父亲大人”夺取了灵魂（与全国的人一起被夺走），后因爱德华的父亲霍恩海姆，灵魂回归了，并记得失去灵魂时的感觉。
温莉作为《钢之炼金术师》的女主角，是爱德华和阿尔冯斯的青梅竹马。三人在小时候有了美好的回忆，在钢炼中，这些回忆依旧存在在每一处中。对于爱德华和阿尔冯斯来说，温莉是唯一要去保护的少女，是唯一要珍惜的少女。兄弟两人因自身的罪过所导致的严重后果，伤了温莉的心。因此兄弟俩为了不让温莉受到任何伤害，两人都瞒着温莉一切（绝大部分）事情。温莉也因此感到很不理解，因为她自身比谁还要担心兄弟两人，但兄弟两人都不想要把事情都告诉她，让她也来一起承担。虽说如此，温莉也从来都不缠着兄弟俩询问事情的真相，只是默默地等待着两人，等待着两人的归来，因为她知道，兄弟俩都有着自己的苦衷，她理解他们，也同时爱惜他们。
青梅竹马之绊刚出场她就是一个暴力女，每当暴走的时候总是很恐怖，连爱德华和阿尔冯斯都拿她没辙。但其实这样的女孩是一个表面上柔弱，但内心坚强的女孩。自己的父母在伊修巴尔战争中被杀掉，她从小就失去了自己的父母，但她依旧没有自暴自弃，而是坚强地活了下来。然而真相总要揭开，到了那一刻，她终于知道了杀死她父母的凶手是谁。这个时候的她，也不是原地哭泣，大喊着上天对她不公，而是勇于举起了枪指向了凶手。这一切都让我们十分惊讶，这个女孩的举动都出乎我们的意料之外。
“为什么！那个人杀了爸爸和妈妈！”
“你在拉修瓦雷接生了婴儿，救了他们母子。你给了我让我重新站立的手和脚。你的手不是杀人的手，是救人的手！”
劝告
“所以....”
其结果最终被爱德华所阻止，爱德华希望他从小就珍视的女孩的手不要沾满鲜血，做一个纯洁善良的女孩，希望她幸福下去。听了爱德华的劝告后，温莉也选择了放弃复仇，面对杀死自己的父母斯卡，自己只是想要去询问原因，为什么要杀死自己的父母。温莉的父母作为医生，被自己所救的人杀死，无非是一个残酷的事实。但她还是没有就此走上别的道路，这样一个纯洁善良的女孩子，毫无疑问就是真正的医生的女儿！
在最终决战结束后，这个善良的女孩也得到了她幸福的生活，爱德华和阿尔冯斯成功地恢复了身体，回到了故乡，并且不再做炼金术师。最后爱德华去旅行，学习更多的知识，为的是以后的幸福生活，并在和温莉告别之时，正式向温莉求婚。在几年后，两人终于结为夫妻，生下了孩子，过上了幸福生活。
冯·霍恩海姆，被时间遗忘的炼金术师，爱德和阿尔的父亲。心中怀着深沉的过去离开自己所深爱的家人。当他看到自己所追寻的愿望时，却发现已失去与自己立下的重要约定和自己最珍惜的人。与黑暗势力有着深切的关系，并且知道一切内幕。
冯·霍恩海姆原来为古代克塞尔克塞斯城中的奴隶，没有姓名，奴隶编号23；后被主人抽取血液做实验，在烧瓶中做出拥有一切学问的“人”；后来，“烧瓶中的小人”为报答奴隶23号给血液做成它，给他起了一个名字冯·霍恩海姆，更教他炼金术和写字；因此，霍恩海姆成为了主人的助手；之后，国王问“烧瓶中的小人”有没有长生不老的方法，小人教国王在国内昼下炼成贤者之石的阵，将克塞尔克塞斯的人民全部炼成贤者之石，用来构成他以及重塑霍恩海姆的身体，由此成为不死之身。“烧瓶中的小人”随后离开烧瓶，并且拥有霍恩海姆的外貌，并将自己身上代表“七宗罪”的负面性格分离成七个人造人，他则被称为：“父亲大人”。
艾尔利克兄弟的父亲，金发金瞳。当他在附近的时候，所有的动物都会令人费解地表现得恐惧不安。与其他父亲相较，霍恩海姆对自己的两个儿子很冷淡，并在他们还年幼时抛妻弃子离开了里森堡，长年行踪飘忽。其实在他冷漠的外表下有着炽热而复杂的情感，譬如为年幼的爱德和阿尔制作系在树上的秋千，做好时还不小心从树上摔了下来；
在20集他久违地回到村子并遇见同样回到村子的爱德华，虽然爱德华对他态度冷淡，但晚上爱德华睡觉时霍恩海姆悄悄地走到床边看了看爱德华并想抚摸他，虽然最后还是移开了手；霍恩海姆打败父亲大人后还向爱德华提出牺牲他自己以他体内的贤者之石换回阿尔的身体，被爱德华拒绝，并怒斥他为“混账爸爸”，这是爱德第一次喊他爸爸，这让霍恩海姆非常高兴。
（此前爱德只在小时候霍恩海姆没离开村子前喊过他爸爸）他离开村子也有特殊的原因，那就是与体内的所有构成贤者之石的人对话，并把将它们洒在各地各处从而阻止“父亲大人”（作为逆转炼成阵的“点”）。由于兄弟的父母并未正式结婚，所以兄弟沿用的是母亲的姓氏。
号称光之霍恩海姆。400年前成功制造出贤者之石，把灵魂转移到另一人的身体继续生存。可是一次进行灵魂转移，失去抵抗肉体恶化。因不希望让妻子看见开始腐烂的身体，所以便离她而去。
在出场20年前曾独自一人到北方堡垒“布利古兹”进行一个月的修炼，曾独自和熊厮杀，并抢夺布利古兹兵的武器、食物。
和丈夫结婚多年一直没有孩子，为了救回已经死去的孩子曾进行了人体炼成，但是在看到真理之后，炼成了一个不相关的黑色人体，代价是失去部分内脏，亦失去了生育能力。经此之后，不用炼成阵也可以进行炼成，搏斗能力高强，但因失去部分内脏造成血脉不畅，常常会吐血。
爱德华·艾尔利克和阿尔冯斯·艾尔利克在幼年时期曾和她学习炼金术，以严厉着称，让爱德华兄弟二人十分惧怕。
在爱德华兄弟为了提高战斗能力时正式出场。在FA版中，经过冯·霍恩海姆的调理，已经不再吐血了（在03版剧场版中因生病死去）。虽然是炼金术师和爱德和阿尔的老师，但时常自称为一个“家庭主妇”。后到北方找到布利古兹兵，并帮助其进行进攻中央的战役。帮助奥利维亚·米拉·阿姆斯特朗少将和少校亚力克斯·路易·阿姆斯特朗杀死人造人斯洛斯。自身也是烧瓶小人定为“人柱”之一，在约定之日帮助徒弟战斗。
特征：褐色皮肤、红色眼睛、脸上x字型的伤疤、右臂上有蕴藏破坏力量炼丹术刺青（03版中是贤者之石的半成品）
家人：有个迷恋炼金术的哥哥
伊修瓦尔武僧，因为额头有交叉伤痕而被称作「伤疤男」（香港称作「伤疤人」），原名因为他使用炼金术背弃信仰而舍去（「斯卡」即Scar，并非本名）。右手有隐藏了破坏力量的纹身，是在被红莲之炼金术师佐鲁夫·J·金布利重创时，哥哥用自己的右手移植到他身上救了他，但哥哥也因此死亡。根据爱德华·艾力克的说法，炼金术分为「理解、分解、再构成」三步骤，而斯卡则是在分解这步骤便停止炼成，达到破坏物体的效果。
在伊修瓦尔战争中存活下来的武僧，舍弃了神赐予他的一切（包括其名字），怀着对国家炼金术师的憎恨，走上了复仇之路。后来被同样有着伊修瓦尔血统的迈尔斯说服，为改变这个国家亚美斯多利斯人对伊修瓦尔人的否定态度而战斗，与爱德华一行人站在同一阵营。
伊修瓦尔族人，在主线剧情的十年前的那场战争中失去哥哥，但从哥哥那里得到了进行贤者之石炼制的右臂。为替兄长报仇而屠杀国家炼金术士，被爱德华兄弟和马可博士、马斯坦古上校、阿姆斯特朗少校阻止，后被人造人所伤，率领族人进行斗争。在里奥尔镇炼制贤者之石，最后为救阿尔冯斯·艾力克而以自己的生命为代价把阿尔炼成了贤者之石。
罗伊·马斯坦，是首屈一指的国家炼金术师，为伊修巴尔战争的参与员之一。称号为焰之炼金术师。
冷静沉着，拥有永远追逐梦想的可贵精神，以及永远不出卖朋友的可贵品质，是故事里令人欣赏的人物之一。把莉莎·霍克艾视为重要部下，最为珍惜的女人。最重要的挚友是马斯·休斯，是一直并肩作战的好友，也是在他沮丧时的光明。