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,
变种人天启(奥斯卡·伊萨克 Oscar Isaac 饰)诞生于人类文明的最开端,被人类当做神一般敬仰膜拜,然而,这样的他,却遭到了他最蔑视的人类的背叛,被埋葬于废墟石砾之下,一晃眼就是数千年过去。
一场意外使得沉睡千年的天启从混沌中醒来,重返人间的他却发现曾经高贵的变种人,如今境遇十分糟糕。为了创造一个属于变种人的新世界,他找到了暴风女(亚历山德拉·西普 Alexandra Shipp 饰)、灵蝶(奥立薇娅·玛恩 Olivia Munn 饰),天使(本·哈迪 Ben Hardy 饰),还有想要过平凡
年轻的X教授查尔斯(詹姆斯·麦卡沃伊 James McAvoy 饰)和万磁王埃里克(迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰)是一对志向相投的好朋友。他们最早发现了自己的超能力,并与其他几个变种人一起在CIA工作。引发埃里克超能力的纳粹战争贩子肖(凯文·贝肯 Kevin Bacon 饰)一直试图挑起核战争,而想方设法挑起美苏两国的矛盾。埃里克和查尔斯一直与肖手下的变种人战斗,努力阻止肖的阴谋。肖怂恿苏联引发古巴导弹危机,查尔斯和埃里克获知消息后,在海湾与肖手下的变种人拉开了对决的一战。