职业杀手丹尼已经到了退休的年纪却依旧认为自己是业界翘楚，工作没什么进展的他正在追求俱乐部经理安娜。某天，丹尼突然接到组织的任务派遣，他对此非常激动，结果发现只是去训练新人威尔。而这个威尔虽然天赋异禀、能力出众却也有着十足的个性，难以驯服。这对错配的搭档被要求除掉犯罪集团的一个高层人员。虽然两人性格天差地别，互相看不顺眼，但为了任务却也将就地相互配合。而令组织没有料到的是，丹尼的经验加上这个小孩的才华，让两人之间建立起了一种意想不到的默契。而这种默契再加上安娜的重要帮助使得三人发现了组织的真正目的。他们发现其实组织是想完成自己内部的更新换代，不仅利用他们出掉对手，更是在之后就要替换掉他们仨人。得知真相的三人联手捣毁了组织。
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.........
一位牧师深信神谕正呼唤他去惩罚失踪案的罪人，而一位女刑警在调查此案时，始终摆脱不了已故妹妹的阴影。
