Mutantların geleceği karanlık bir tabloyla karşı karşıyadır. Sentinel adı verilen acımasız robotlar tarafından avlanan mutantlar, toplama kamplarında tutsak edilmiş ve soyları tükenme noktasına gelmiştir.
Bu korkunç kaderi değiştirmek için Profesör X ve Magneto gibi uzlaşmasız görünen iki düşman, güçlerini birleştirmek zorunda kalır. Tek umutları, geçmişe dönerek Sentinel projesinin başlamasını engellemektir.
Zamanda yolculuk yapabilecek tek mutant, hızla iyileşme yeteneği sayesinde bu tehlikeli görevi üstlenebilecek olan Wolverine'dir. Geçmişe gönderilen Wolverine, genç Charles Xavier ve Erik Lehnsherr'i ikna ederek Trask Industries'in ölümcül robotları üretmesini durdurmaya çalışır.
Ancak geçmişi değiştirmek sandıkları kadar kolay değildir; her hareketleri, beklenmedik sonuçlar doğurabilir.
İki zaman dilimi arasında gidip gelen hikâye, mutantların kaderini belirleyecek bir mücadeleye sahne olur.
Geçmişteki küçük bir değişiklik, gelecekte devasa etkiler yaratabilir. Wolverine ve arkadaşları, hem kendi hayatlarını hem de tüm mutant ırkının geleceğini kurtarmak için zamanla yarışırken, insanlıkla mutantlar arasındaki savaşın seyrini değiştirecek kritik bir anın eşiğindedir.
