具有特殊才能的一群变种人组成了一个维护世界的小组——X战警小队。成员包含能吸收对方才能的顽皮、双眼能放致命射线的镭射眼（詹姆斯·麦斯登（James Marsden饰）、能随意操控气候的暴风女（哈莉•贝瑞 Halle Berry 饰）、具有隔空取物和心电感应才能的琴葛蕾（法米克•詹森 Famke Janssen 饰）…… 不久，金刚狼（休•杰克曼 Hugh Jackman 饰）也出现了。不过金钢狼脾气暴躁、独来独往，X战警小队想极力撮合他参加部队，无法孤僻的金钢狼一时也没有答应。与此同时，能操控全部金属的万磁王此刻也在极力撮合金钢狼，X战警小队不仅要费尽心思对付万磁王，还要当心亦正亦邪的金钢狼。他们能否取得最终的胜利？