2023年，一个阴暗寂寥、寸草不生的未来世界，各处布满一种专门捕杀变种人的“哨兵机器人”，其机体能够“转化成各种元素”而堪称金刚不坏之身，造成人类与变种人双方死伤惨重。但仍有一小部分幸存者躲在世界各处尽力摆脱哨兵追踪；由查尔斯·塞尔维格尔、埃里克·蓝歇尔、奥洛罗·梦洛、以及罗根组成的小队，和躲在中国长城附近的由凯蒂、主教、冰人、钢人、战迹、太阳黑子与闪烁组成的团队会合。查尔斯打算利用凯蒂的意识传输能力，将他的意识退回到五十年前的躯体里，去阻止养妹瑞雯·达克霍杀死哨兵的创始者玻利瓦·崔斯克，解释人类是因崔斯克的死才认可并实行哨兵计划，还从被当场抓获的瑞雯身上提取出能够自由变形的变种基因，融合并研制出今日的哨兵机器人；断言如阻止她就能改变现今未来...