Le Professeur Xavier (Patrick Stewart) dirige les X-Men, un groupe de super-héros garrants de la paix universelle, composé de Jean Grey (Famke Janssen), Tornade (Halle Berry) et Cyclope (James Marsden). Ils vont devoir affronter Magnéto (Ian McKellen) et ses acolytes Mystique (Rebecca Romjin-Stamos), Crapaud (Ray Park) et Dents-de-sabre (Tyler Mane).