La serie se estrenó el 5 de abril de 2009, en el bloque de anime de los domingos a las 17:00 JST de MBS-TBS. Las actrices de voz Romi Park y Rie Kugimiya volvieron a interpretar sus papeles de Edward y Alphonse Elric respectivamente. A diferencia del primer anime, que contaba con una historia casi original, el segundo anime sigue fielmente la historia del manga. En Japón, el segundo anime tiene el mismo título que el primero y no presenta un subtítulo para distinguir que ambas son series separadas, con la excepción del énfasis en el título en inglés del segundo anime.
El 20 de marzo de 2009, se anunció que el título oficial en inglés de la serie era Fullmetal Alchemist: Brotherhood y que se estrenaría en inglés en Animax Asia, con audio japonés y subtítulos en inglés, a las 20:30 horas del 10 de abril de 2009. Aniplex comenzó a publicar la serie en Blu-ray y DVD el 26 de agosto de 2009; el primer lanzamiento incluía dos episodios y una OVA. En los volúmenes quinto y noveno se incluyeron dos OVA más junto a cuatro episodios. Otros volúmenes incluyen cuatro episodios y ninguna OVA. Se publicaron dieciséis volúmenes, el último el 24 de noviembre de 2010.
El 3 de abril de 2009, Funimation anunció que transmitiría los episodios subtitulados en inglés cuatro días después de su emisión en Japón. Madman Entertainment también lo transmitiría «a los pocos días» de la emisión de los episodios en Japón. Funimation suspendió el lanzamiento de nuevos episodios durante unas semanas debido a un incidente en el que se subió un episodio de One Piece antes de que se hubiera emitido en Japón. Sin embargo, los episodios estuvieron disponibles posteriormente en el sitio web de Funimation y en el canal oficial de Funimation en YouTube. En septiembre de 2009, Funimation anunció el reparto de un doblaje en inglés de la serie, que incluía a gran parte del elenco del doblaje de la serie de 2003 que retomaba sus papeles. El 13 de febrero de 2010 se estrenó en Adult Swim el doblaje en inglés de la serie, que finalizó el 25 de septiembre de 2011. Funimation comenzó a lanzar los episodios en Blu-ray y DVD el 25 de mayo de 2010; cada lanzamiento contenía trece episodios. Se publicaron cinco volúmenes, el último el 2 de agosto de 2011. En el Reino Unido, Manga Entertainment lanzó la serie en cinco volúmenes en DVD y Blu-ray durante 2010 y 2011, y más tarde en una caja de dos partes. Funimation perdió los derechos de la serie en marzo de 2016. En julio de 2016, se anunció que la serie fue transferida a Aniplex of America y que se transmitiría en Crunchyroll. Netflix estrenó la serie en su plataforma de streaming en Estados Unidos y Canadá el 1 de enero de 2018. Aniplex of America lanzó la serie en dos cajas de discos Blu-ray el 20 de noviembre de 2018. En noviembre de 2019, Funimation volvió a licenciar la serie para su servicio de streaming.
Madman Entertainment distribuyó la serie en Australia. Mientras tanto, la serie se estrenó en Canadá en Super Channel.
FilmEdit
Tras el último episodio de Brotherhood, se anunció una nueva película. En noviembre de 2010 comenzó a emitirse un teaser tráiler en el sitio oficial de Fullmetal Alchemist: Brotherhood, confirmando que una película titulada Fullmetal Alchemist: The Sacred Star of Milos se estrenaría en todo Japón en julio de 2011. Fue dirigida por Kazuya Murata y con guión de Yūichi Shinpo. La película sigue los intentos de los Elrics por capturar a un criminal en otro país. Funimation obtuvo la licencia de la película y la estrenó en cines seleccionados de Estados Unidos en enero de 2012, y en DVD y Blu-ray el 24 de abril de 2012.
Música y bandas sonorasEdición
El compositor de la música de Brotherhood es Akira Senju. La primera banda sonora en CD de este anime se publicó el 14 de octubre de 2009. La segunda banda sonora en CD del anime se publicó el 24 de marzo de 2010. La tercera banda sonora en CD estuvo disponible el 7 de julio de 2010. El 28 de julio de 2010 se publicó Fullmetal Alchemist Final Best, una compilación de canciones del opening y del ending. El 29 de junio de 2011, la banda sonora original de Fullmetal Alchemist: The Sacred Star of Milos (FULLMETAL ALCHEMIST Nageki no Oka no Seinaru Hoshi), compuesta por Taro Iwashiro, fue lanzada.
Los respectivos temas de apertura y final de los primeros 14 episodios son «Again» de Yui y «Uso» (嘘, lit. «Lie») de Sid.Del episodio 15 al 26, los respectivos temas de apertura y final son «Hologram» de Nico Touches the Walls y «Let It Out» de Miho Fukuhara.Del episodio 27 al 38, los respectivos temas de apertura y final son «Golden Time Lover» de Sukima Switch y «Tsunaida Te» (つないだ手, lit. «Tied Hands») de Lil’B.Del episodio 39-50, los respectivos temas de apertura y final son «Period» de Chemistry y «Shunkan Sentimental» (瞬間センチメンタル, Shunkan Senchimentaru, lit. «Sentimental Moment») de Scandal.De los episodios 51-62, los respectivos temas de apertura y final son «Rain» (レイン, Rein) de Sid y «Ray of Light» de Shoko Nakagawa.Mientras que los episodios 63 y 64 no utilizan temas de apertura, utilizan «Rain» y «Hologram», respectivamente, para los finales.