Berdasarkan manga shounen karya Watsuki Nobuhiro, yang diserialisasikan di Weekly Shounen Jump. Cerita dimulai ketika siswa SMA Mutou Kazuki terbunuh suatu malam saat menyelamatkan seorang gadis misterius dari monster, hanya untuk bangun dan menyadari bahwa itu hanyalah mimpi. Namun, dia segera mengetahui betapa nyatanya mimpi itu ketika monster ular raksasa menyerangnya dan saudara perempuannya. Tsumura Tokiko, gadis dari mimpinya, menjelaskan bahwa monster itu adalah homunculus. Kazuki telah diserang dan dibunuh olehnya saat menyelamatkan Tokiko, namun gadis itu menghidupkannya kembali dengan menempatkan medali kakugane di dadanya. Tokiko menjelaskan bahwa kakugane adalah alat alkimia yang ketika diaktifkan dapat memberinya kekuatan untuk melawan homunculus. Dengan menggunakan ini, Kazuki menciptakan Arms Alchemy (busou renkin) miliknya sendiri, senjata alkimia dalam bentuk tombak besar. Bersama Tokiko dan Arms Alchemy miliknya, Kazuki bergabung dalam pertempuran melawan homunculus dan tuan mereka.