故事的设定发生在当下,变异种族遭受了前所未有的毁灭性打击。这一切的根源是雷文(詹妮弗·劳伦斯·詹妮弗·劳伦斯饰)在1973年暗杀了玻利瓦尔·特拉斯克(彼特·丁拉基·彼特·丁拉基饰)。 在得知“凯蒂·普莱德”(E·伦·佩奇·艾伦·佩吉饰)利用穿越时空的能力帮助Blink(范冰冰饰)这样的战友逃离巨型机器人“哨兵”的追捕后,X教授(帕特里克·斯图尔特·帕特里克·斯图尔特饰)和万磁王(伊万·麦克莱恩·伊万·麦克莱恩饰)表示同意。决定让金刚狼(休·杰克曼休·杰克曼饰)回到1973年,找到年轻的X教授(詹姆斯·麦卡沃伊·詹姆斯·麦卡沃伊饰)和年轻的万磁王(迈克尔·法斯宾德·迈克尔·法斯宾德饰),说服他们一起阻止魔女的行动。 于是,金刚狼踏上了回到过去的旅程,但谁也不知道命运是否会逆转。