故事发生在2029年，彼时，X战警早已经解散，作为为数不多的仅存的变种人，金刚狼罗根（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）和卡利班（斯戴芬·莫昌特 Stephen Merchant 饰）照顾着年迈的X教授（帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰），由于衰老，X教授已经丧失了对于自己超能力的控制，如果不依赖药物，他的超能力就会失控，在全球范围内制造无法挽回的灾难。不仅如此，金刚狼的自愈能力亦随着时间的流逝逐渐减弱，体能和力量都早已经大不如从前。某日，一位陌生女子找到了金刚狼，将一个名为劳拉（达芙妮·基恩 Dafne Keen 饰）的女孩托付给他，嘱咐他将劳拉送往位于加拿大边境的“伊甸园”。让罗根没有想到的是，劳拉竟然是被植入了自己的基因而培养出的人造变种人，而在传说中的伊甸园里，有着一群和劳拉境遇相似的孩子。邪恶的唐纳德（波伊德·霍布鲁克 Boyd Holbrook 饰）紧紧的追踪着罗根一行人的踪迹，他的目标只有一个，就是将那群人造变种人彻底毁灭。

阿基姆（艾迪·墨菲 Eddie Murphy 饰）是扎门达国的王子，他和侍从桑米（阿瑟尼奥·豪尔 Arsenio Hall 饰）来到美国，要在这里进行为期40天的微服访问。对于阿基姆来说，此行还有另外一个目的，他对父亲甲斐（詹姆斯·厄尔·琼斯 James Earl Jones 饰）为自己安排的婚事很是不满，所以阿基姆决定，一定要在美国找到自己的真命天女。幸运的是，这样的女人很快就出现了，她的名字叫做莎莉（沙里·海德利 Shari Headley 饰）。为了接近莎莉，阿基姆进入了莎莉父亲开的面包店成为了一名打工仔。莎莉有一个个性十分粗暴的男友，相比之下，她更加喜欢温文尔雅的阿基姆，正当两人的关系逐渐步入正轨之时，甲斐竟然亲临美国，阿基姆苦心隐瞒的身份眼看就要被揭破。