Todo comienza cuando un estudiante de bachillerato, Kazuki Muto es asesinado al intentar salvar a una misteriosa chica que vestía un uniforme extraño, de un monstruo gigante. Aunque al despertar piensa que todo fue un sueño, pronto descubre que todo era cierto y que aquella chica lo revivió utilizando como reemplazo de su corazón un artefacto con poderes alquímicos llamada Kakugane. A partir de este momento Kazuki se involucra en el mundo de la alquimia y deberá decidir entre dejar ese recuerdo en el pasado o dedicar su vida a pelear contra las bestias devora-humanos llamadas homúnculos.