Numa Tóquio abandonada, invadida por bolhas e com as leis da gravidade alteradas, o destino de um jovem excecional cruza-se com o de uma rapariga misteriosa.

Este filme é uma continuação e conclusão do anime de 2003 de Fullmetal Alchemist. A história passa-se dois anos depois de Edward ter ido para o nosso mundo. Este vive em Munique juntamente com uma pessoa muito parecida com o seu irmão Alphonse, que lhe irá ajudar a voltar para o seu mundo.

Um pequeno avião particular choca com um 747 e acaba matando e incapacitando a tripulação. Uma hospedeira de bordo, seguindo instruções via rádio, assume o control da aeronave. É então elaborado um plano quase suicida em que, através de um buraco na cabine de comando, um piloto é enviado para resgatar o avião.