La collaborazione tra Square Enix, Aniplex, Dentsu e Mainichi Broadcasting System ha dato vita alla prima serie televisiva animata di Fullmetal Alchemist, composta da 51 episodi. Lo studio Bones, sotto la direzione di Seiji Mizushima, si è occupato della realizzazione delle animazioni. Nel cast dei doppiatori, troviamo Romi Park, Rie Kugimiya, Megumi Toyoguchi e Tōru Ōkawa, che hanno prestato la voce rispettivamente a Edward Elric, Alphonse Elric, Winry Rockbell e Roy Mustang. La serie, dal titolo semplicemente Fullmetal Alchemist, è stata trasmessa dal 4 ottobre 2003 al 2 ottobre 2004 sui canali Animax, Bandai Channel, TBS e CS Fuji TV NEXT. Sebbene la serie si discosti in parte dal manga originale, segue fedelmente la controparte cartacea solo nei primi volumi, sviluppando poi una trama originale che culmina nel film Fullmetal Alchemist – The Movie: Il conquistatore di Shamballa. Gli episodi sono stati successivamente raccolti in 13 DVD distribuiti tra il 17 dicembre 2003 e il 26 gennaio 2005. I costi di produzione di questa serie sono stati di circa 500 milioni di yen per Square Enix.
Ambientato nel continente di Amestris, un mondo simile all’Europa degli inizi del 900, in cui l’alchimia è una pratica diffusa capace di modificare lo stato della materia, Fullmetal Alchemist narra la storia di due giovani fratelli, Edward e Alphonse Elric. Nel tentativo di resuscitare la madre defunta, i due decidono di rompere la più grande regola dell’alchimia: la trasmutazione umana. Questo esperimento ormai proibito si trasforma in una terribile tragedia: la madre non viene riportata in vita, Ed perde la gamba sinistra e Al perde l’intero corpo, riuscendo a rimanere in questo mondo solo grazie al legame della sua anima con un’armatura vuota, sebbene il fratello abbia sacrificato il suo braccio destro. Nonostante le loro mutilazioni fisiche, i due fratelli decidono di intraprendere un viaggio alla ricerca della Pietra Filosofale, un artefatto leggendario in grado di amplificare le pratiche alchemiche e, forse, di restituire loro i corpi originali.
Fullmetal Alchemist è stato trasmesso all’estero in diversi paesi, come ad esempio la Francia su Canal+, e in America Latina su Animax dal 31 luglio 2005 al 14 maggio 2006. In Australia, la serie è stata trasmessa su Adult Swim dal 4 gennaio 2006 al 3 aprile 2006, mentre in Spagna è stata trasmessa su Buzz Channel dal 20 luglio 2006. Negli Stati Uniti, la serie è stata distribuita da FUNimation e trasmessa su Adult Swim di Cartoon Network dall’8 novembre 2004 al 18 marzo 2006. FUNimation ha anche pubblicato 13 DVD divisi in due edizioni, la prima tra l’8 febbraio 2005 e il 26 settembre 2006 e la seconda, chiamata Viridian collection e contenente diversi bonus, tra il 16 ottobre 2007 e il 4 marzo 2008. In Italia, la serie è stata acquistata da Panini Video e trasmessa su MTV a partire dall’11 aprile 2006 fino al 22 maggio 2007. Successivamente, è stata ritrasmessa su Cartoon Network dal 30 giugno 2008 e su MTV dall’11 gennaio 2009 in versione integrale. Dal 9 aprile 2014, la serie viene trasmessa sul canale Man-ga di Sky. I DVD della serie sono stati pubblicati da Panini Video a partire dal 6 luglio 2006, raccolti in due edizioni differenti, una standard e una deluxe, che contengono tra i quattro e i sei episodi ciascuna. Questi DVD sono stati successivamente raccolti in due cofanetti chiamati Fullmetal Alchemist Complete Edition. In seguito alla chiusura di Panini Video, la serie è stata acquisita da Dynit e riproposta in una edizione limitata di tre box, pubblicati rispettivamente il 26 ottobre 2011, il 26 dicembre 2011 e il 14 marzo 2012, chiamati Limited Metal Box.
