故事发生在1958年的美国，年轻的女子米尔德（鲁丝·内伽 Ruth Negga 饰）爱上了名为理查德（乔尔·埃哲顿 Joel Edgerton 饰）的男人，两人很快就走到了一起。然而，这段恋情却在社会上掀起了轩然大波，原因只有一个，那就是米尔德是一名黑人女子，而理查德是一名白人男子。 这段黑白恋令他们所居住的弗吉尼亚州震怒了，州长竟然就此事将两人告上了法庭，审判结果非常的荒谬，夫妻两人双双被判入狱，而两人获得赦免的条件是，理查德必须永远的离开弗吉尼亚州，再不回来。米尔德和理查德并没有顺从于这不公平的命运，而是为了捍卫他们的爱情和人权，进行了上诉。
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......
