Film, mutantlar olarak bilinen özel güçlere sahip bireylerin, kendilerini kabullenmeye ve insanlarla barış içinde yaşamaya çalıştıkları bir dünyada geçmektedir. Başkanın özel bir mutant düşmanı olan William Stryker tarafından yönetilen gizli bir operasyon, mutantların güvenliğini tehdit etmektedir. Stryker'ın mutantlara olan düşmanlığı, geçmişten gelen kişisel bir hesaplaşmanın da bir sonucu olarak ortaya çıkar. Profesör Charles Xavier (Profesör X) ve X-Men ekibi, mutantların güvenliğini sağlamak ve insanlarla olan ilişkilerini sürdürmek için bir araya gelirler. Wolverine, Jean Grey, Storm ve diğer X-Men üyeleri, mutantların sırlarını açığa çıkaran Stryker'ın karanlık planlarını durdurmak ve dünya barışını korumak için zorlu bir mücadeleye girişirler.
