No futuro os mutantes são caçados impiedosamente pelos Sentinelas, gigantescos robôs criados por Bolívar Trask. Os poucos sobreviventes precisam viver escondidos, caso contrário serão também mortos. Entre eles estão o Professor Charles Xavier, Magneto, Tempestade, Kitty Pryde e Wolverine, que buscam um meio de evitar que os mutantes sejam aniquilados. O meio encontrado é enviar a consciência de Wolverine em uma viagem no tempo, rumo aos anos 1970. Lá ela ocupa o corpo do Wolverine da época, que procura os ainda jovens Xavier e Magneto para que, juntos, impeçam este futuro trágico para os mutantes se torne realidade.