Suatu malam, Kazuki Muto melompat untuk mencoba menyelamatkan seorang gadis dari monster dan akan tetapi malah sebaliknya Kazuki Muto tertusuk melalui jantung. Gadis, Tokiko, sebenarnya seorang prajurit alkimia dengan Busou Renkin, namanya Valkerie Skirt, dengan misi untuk membasmi homunculi. Dia menanamkan satu-satunya pekerjaan sukses dari alkimia lainnya dari Homunculus, Kakugane, untuk menggantikan jantung Kazuki itu.