故事最终章，兄弟俩与最终反派“父亲大人”展开决战。父亲大人试图吸收“真理”成为美存在，却被爱德华和众人联手击败，其核心的“贤者之石”能量耗尽后化为尘埃。而兄弟俩始终坚守“不牺牲他人”的原则，最终以爱德华放弃炼金术为代价，换回了阿尔冯斯的身体——这是他用自己对炼金术的“理”与“真理”等价交换的结果。
决战后，阿尔冯斯恢复了原本的身体，但失去了与弟弟共同冒险的部分记忆；爱德华则彻底失去了炼金术能力，却获得了更珍贵的“平凡”。他选择离开亚美斯多利斯，穿越“门”前往现实世界，一边学习科学知识，一边寻找回到弟弟身边的方法。临别时，兄弟俩在约定之地重逢，阿尔冯斯朝着爱德华奔跑而来，两人在夕阳下紧紧相拥，承诺未来会再次并肩前行。
其他角色也迎来各自的归宿：罗伊·马斯坦大佐在修复视力后，继续为建立公正的国家而奋斗；温莉成为机械铠师，默默等待爱德华的归来；霍克艾中尉、莉莎等伙伴则在新政府中承担起守护民众的责任。整个结局没有绝对的“圆满”，却以“失去与得到”的平衡诠释了成长的意义。
相比2003版动画原创结局中兄弟俩分别留在两个世界的设定，FA版更贴合漫画原作，以“约定与重逢”的开放式，让观众在遗憾中感受到希望——即使失去了炼金术，兄弟俩依然拥有彼此和未来的可能。
：因避免和，此处仅客观呈现结局核心情节，不展开主题分析。