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。
演员：肖恩·宾 汉娜克·塔波特 詹妮弗·杰森·李 安德丽娅·赖斯伯勒 瑞秋·克劳福德 塔彭丝·米德尔顿 罗西弗·萨瑟兰 盖奇·格雷厄姆·阿布斯诺特 丹尼·沃 克里斯托弗·阿波特 雷欧·巴奈扎 克里斯托弗·贾科特 卡内赫迪奥·霍恩 黛拉格·坎贝尔 道格·麦克劳德 Matthew Garlick
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演员：罗素·克劳 凯伦·皮斯托里斯 加布里埃尔·贝特曼 吉米·辛普森 奥斯汀·麦肯齐 朱丽叶·乔伊纳 斯蒂芬·路易斯·格拉什 安妮·雷登 德文·泰勒 西尔维娅·格雷丝·克里姆 维维安·弗莱明·阿尔瓦雷斯 萨曼莎·博利厄 露西·浮士德 谢丽尔·布朗 迈克尔·帕帕约翰 格蕾琴·科尔纳 唐娜·杜普兰提尔 布雷特·斯姆兹 安德鲁·莫尔加多 戈登·德克海默 蒂莫西·辛里奇斯
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