In een onbepaalde "nu" is een rouwdouw groep overlevende mutanten verwikkeld in een soort epische strijd met dreigende robots die een eigenaardige gelijkenis vertonen met een bepaald metalen titaan die de titelrol speelde in Brad Bird's The Iron Giant. De film plaatst de kijker vrijwel meteen in medias res, met iets gaande rond Kitty Pryde (Ellen Page) en Bishop (Omar Sy), die zich van het hoofdveld van de strijd verwijderen om zich bezig te houden met een soort activiteit waarbij Kitty een blauw energielicht rondom Bishops hoofd kopt. Terwijl deze openingsscène vrijwel duidelijk maakt dat de enorme Sentinels (die in feite niet van metaal zijn, en dus bestand zijn tegen Magneto's "betoveringen") zich kunnen aanpassen aan de vaardigheden van verschillende mutanten, en bijna onmiddellijke "antwoorden" bieden die hen in staat stellen de overhand te houden, kan de film niet helemaal ontsnappen aan wat houterige uitleg nadat de gebeurtenissen eindelijk kalmeren en de basisopzet door Charles Xavier (Patrick Stewart in deze "huidige" tijdlijn) wordt uitgelegd. Het blijkt dat back in 1973 Bolivar Trask al Sentinels had gebouwd met het uitdrukkelijke doel om de toen nog opkomende mutanten te identificeren en uit te roeien. Raven en/of Mystique (afhankelijk van wat je wilt noemen) waren doordrongen van Trask's inner circle om hem te doden, maar de overheid wachtten op haar en zij werd gevangengenomen. Met haar vormveranderende DNA nu beschikbaar, kon Trask de Sentinels zo herontwerpen dat ze zichzelf onmiddellijk kunnen morpheren, waardoor ze vrijwel ongevoelig zijn voor elke aanval door de speciale krachten van een mutant. Met andere woorden, als Bobby Drake (Shawn Ashmore) zijn ijsmakende capaciteiten gebruikt om een Sentinel te bevriezen, kan de robot eenvoudig onmiddellijk opwarmen om het ijs te laten smelten. Wat moet een mutant doen?