具有特殊能力的一群变种人组成了一个维护世界的小组——X战警小队成员包括能吸收对方记忆的淘气、双眼能放致命射线的独眼狼、能随意控制气候的暴风女（哈莉•贝瑞HalleBerry饰）、具有隔空取物和瞬间移动移动能力的琴葛蕾（法米克•詹森FamkeJanssen饰）。不久，钢狼（休•杰克曼HughJackman饰）也出现了。不过钢狼脾气暴躁、独来独往，X战警小队想极力拉拢钢狼加入队伍，无奈孤傲的钢狼一时也没有答应。邪恶轴心能控制磁力和地球引力的万磁王此时也在极力拉拢钢狼，X战警小队不仅要费尽心思对付万磁王，还要小心亦正亦邪的钢狼。他们能否取得最后的胜利？
