年輕的X教授查爾斯(詹姆斯·麥卡沃伊 James McAvoy 飾)和萬磁王埃里克(邁克爾·法斯賓德 Michael Fassbender 飾)是一對志向相投的好朋友。他們最早發現了自己的超能力，并與其他幾個變種人一起在CIA工作。引發埃里克超能力的納粹戰爭販子肖(凱文·貝肯 Kevin Bacon 飾)一直試圖挑起核戰爭，而想方設法挑起美蘇兩國的矛盾。埃里克和查爾斯一直與肖手下的變種人戰斗，努力阻止肖的陰謀。肖慫恿蘇聯引發古巴導彈危機，查爾斯和埃里克獲知消息后，在海灣與肖手下的變種人拉開了對決的一戰。最終，肖被查爾斯和埃里克合力消滅。可是，在這個過程中，埃里克逐漸被肖的政治觀點影響，與查爾斯產生裂痕。通過海灣的這一戰，埃里克和查爾斯最終決裂，一方變成支持人類與變種人和平共存的X教授；另一方堅持通過消滅人類換來變種人興起的觀點，自稱萬磁王.....