在未来世界，变种人与人类的矛盾激化，人类研发出“哨兵”机器人，对变种人展开残酷猎杀，变种人几近灭绝。为了改变这一绝望的未来，镭射眼、金刚狼、暴风女等变种人决定派金刚狼穿越回1973年。那时，年轻的X教授和万磁王因理念分歧分道扬镳。X教授沉浸在痛苦中一蹶不振，万磁王则被囚禁。而在现实中，魔形女刺杀玻利瓦尔·特拉斯克的计划一旦成功，将加速“哨兵”的研发。金刚狼回到过去后，说服X教授重新振作，两人一同寻找万磁王。他们试图阻止魔形女的行动，因为这关系到变种人的生死存亡。最终，在过去的行动成功改变了未来，变种人避免了灭绝的命运。