故事发生在未来，X战警遭遇了史上最大的生存危机，他们必须回到过去拯救自己的命运。在未来，他们都被“特拉斯克工业”创始人玻利瓦尔·特拉斯克所製造并指挥的新型特种战斗机器人“哨兵”机器人所猎杀，哨兵机器人可以检测出任何形式的变种类型，而基因则能够让他们瞬间变换和改造自身，从而击败甚至灭绝X战警。X战警的唯一希望，便是回到过去，在特拉斯克的研究最终导致他们的灭绝之前，改变历史。