故事的设定发生在当下,变种人族群遭到了前所未有的毁灭性打击,而这一切的根源是“魔形女”瑞文(詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰)在1973年刺杀了玻利瓦尔·特拉斯克(彼特·丁拉基 Peter Dinklage 饰)。在得知“幻影猫”(艾伦·佩吉 E llen Page 饰)利用穿越时空的能力帮助Blink(范冰冰 饰)等战友逃脱巨型机器人“哨兵”的追杀后,X教授(帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰)和万磁王(伊恩·麦克莱恩 Ian McKellen 饰)达成认同,
经过数百年的发展,人类文明高度进化,他们逐渐将触角伸向宇宙深处。然而,随着人口激增,有限的资源消耗殆尽。到2174年,地球资源严重匮乏,资源争夺战达到顶峰。为了寻求新的生存乐土,人类向宇宙发射了名为“极乐世界”的宇宙飞船,开始漫长、未知的宇宙探索。
经过长时间的深度睡眠,船员鲍尔(本·福斯特 Ben Foster 饰)和佩顿上尉(丹尼斯·奎德 Dennis Quaid 饰)相继醒来。不知出于何种原因,他们完全忘记了航行的目的和任务。鲍尔与佩顿合作检查飞船,很快便发现其他同伴的尸体,这些昔日的伙伴死