美军侵入伊拉克后,上士威廉姆斯•詹姆斯(杰瑞米•雷纳 Jeremy Renner 饰)被调入陆军亡命连拆弹组,接替刚在巴格达执行任务中牺牲的同事。拆弹组另两人,负责联络的士官桑波恩(安东尼•麦凯 Anthony Mackie 饰)和负责掩护的特种兵欧文(布莱恩•杰拉蒂 Brian Geraghty 饰)对意气用事的威廉姆斯相当反感。但在联合国大楼的拆弹行动中,抗拒命令强行拆弹的威廉姆斯却得到上校瑞德(大卫•莫尔斯 David Morse 饰)的赞赏。在一次仓库拆弹任务中,威廉姆斯认为被用作尸体炸弹的伊拉克
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,