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。最终，肖被查尔斯和埃里克合力消灭。可是，在这个过程中，埃里克逐渐被肖的政治观点影响，与查尔斯产生裂痕。通过海湾的这一战，埃里克和查尔斯最终决裂，一方变成支持人类与变种人和平共存的X教授；另一方坚持通过消灭人类换来变种人兴起的观点，自称万磁王.....
Paul Conway自己设计制造了一架会思考的机器人，起名“哔哔”（BB）。哔哔善解人意讨人喜欢。万圣节晚上，Paul、Tom、Samantha及哔哔想利用遇节无禁忌的机会，闯入老处女Elvira Parker小姐的前院，没想到她不通情理朝哔哔开枪，打得粉碎，只剩下电脑晶片无损。不久感恩节来临，Paul邀Samantha共进晚餐，Samantha因此被继父打落楼梯，脑部严重撞伤送医诊断，因脑死而回天乏术。Paul得Tom相助，于Samantha脑中植入哔哔电脑微晶片，Samantha因而复活，然而完全为哔哔之思考模式，哔哔怨恨Samantha的继父和Elvira Parker小姐，展开复仇……
