约翰尼（基努·李维斯 Keanu Reeves 饰）是一名FBI探员，正在与老搭档帕帕斯（加里·布塞 Gary Busey 饰）着手调查一系列银行抢劫案。然而这个狡猾的犯罪团伙行事严谨精明，每次犯案均用多位前任总统的面具伪装自己。约翰尼手上唯一的线索只是帕帕斯的推理：罪犯很可能是冲浪爱好者。为了尽快侦破此案，约翰尼决定到海滩学习冲浪以寻找线索，在此过程中，约翰尼结识了冲浪高手普提（帕特里克·斯威兹 Patrick Swayze 饰）和泰勒（罗莉·佩蒂 Lori Petty 饰），他被普提的思想魅力和领袖气息所吸引，爱上了冲浪这项刺激的运动，并与一帮冲浪爱好者结下深厚友谊。然而，在种种相处的细节之中，约翰尼渐渐开始怀疑这帮优秀的朋友就是他要找的神秘团伙……...
故事的设定发生在当下，变种人族群遭到了前所未有的毁灭性打击，而这一切的根源是“魔形女”瑞文（詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰）在1973年刺杀了玻利瓦尔·特拉斯克（彼特·丁拉基 Peter Dinklage 饰）。在得知“幻影猫”（艾伦·佩吉 E llen Page 饰）利用穿越时空的能力帮助Blink（范冰冰 饰）等战友逃脱巨型机器人“哨兵”的追杀后，X教授（帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰）和万磁王（伊恩·麦克莱恩 Ian McKellen 饰）达成认同，决定让金刚狼（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）穿越回1973年，找到年轻的X教授（詹姆斯·麦卡沃伊 James McAvoy 饰）和年轻的万磁王（迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰）并说服他们一起阻止魔形女的行动。于是，金刚狼踏上了回到过去的旅程，但是命运会不会发生逆转，任何人都无从知晓。...
