Trong tương lai, các đột biến và những người giúp chúng bị tàn sát bởi những robot mạnh mẽ tên là Sentinels. Giáo sư Xavier, Wolverine, Magneto, Bão, Kitty Pryde, và những người bạn của cô gặp nhau tại một tu viện ở Trung Quốc và Xavier giải thích rằng các bài hát bất khả chiến bại đã được tạo ra bằng cách sử dụng DNA của Mystique đã bị bắt vào năm 1973 khi cô cố gắng ám sát Tiến sĩ Bolivar của họ Trask. Xavier nói rằng cơ hội duy nhất của họ trở về năm 1973 bằng khả năng tham gia Charles Xavier và Erik Lehnsherr của Pryde để thuyết phục Mystique từ bỏ ý định của mình. Tuy nhiên, chỉ có Wolverine có thể chịu được thiệt hại của việc đi lại thời gian. Anh ta sẽ thành công trong việc ngăn chặn Mystique và chương trình Sentinel, và cứu những kẻ đột biến và bạn bè của họ khỏi sự hủy diệt?