X战警也许在我们这个时代,是有着最先进基因的生物,但在不久的未来,他们都被“特拉斯克工业”创始人玻利瓦尔·特拉斯克(彼特·丁拉基 Peter Dinklage 饰)所制造并指挥的新型特种战斗机器人“哨兵”所猎杀,并有着被灭绝的危险,这使得X战警的唯一希望,便是回到过去,在特拉斯克的研究最终导致他们的灭绝之前,改变历史拯救自己。利用幻影猫凯蒂(艾伦·佩吉 Ellen Page 饰)的能力,金刚狼罗根(休·杰克曼 Hugh Jackman 饰)穿越时空开始了这个艰辛的旅程。这一次,他必须联合年轻的变种人领袖X教授(詹姆斯·麦卡沃伊 James McAvoy 饰),以及他一生的对手万磁王(迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰),去找到魔形女(詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰),并阻止特拉斯克。时间已经迫在眉睫,在过去,亦在未来,X战警与X战警之间以及同哨兵机器人的大决战即将展开……