Z Magneto (Ian McKellen) osadzonym w specjalnej klatce ochronnej, lecz anty-mutantowa fala nienawiści wciąż rośnie, X2 zaczyna się od infiltracji Białego Domu przez mutanta, która wyraźnie daje do zrozumienia – "Mutant freedom now." Profesor Xavier (Patrick Stewart) i zespół wyruszają, aby odkryć prawdziwy cel ataku oraz kto stoi za nim. Storm (Halle Berry) i Dr. Jean Gray (Famke Janssen) odkrywają tożsamość napastnika, byłego mutanta występującego w cyrku, Nightcrawler (Alan Cumming), mającego zdolność teleportacji. Tymczasem Xavier i Cyclops (James Marsden) odwiedzają starego przyjaciela – Magneto – i odkrywają spisek wymierzony przeciwko wszystkim mutantom, zaplanowany przez Williama Stryker’a (Brian Cox), człowieka z osobistą urazą do mutantów i Profesora Xaviera, który ma na celu zniszczenie wszystkich mutantów przy użyciu mocy samego Xaviera przeciwko nim. To od Wolverina (Hugh Jackman), Rogue (Anna Paquin) i drużyny X-Men - w towarzystwie kilku zaskakujących sojuszników - zależy powstrzymanie Stryker’a, zanim będzie za późno.