Z Magnetom (Ian McKellen) ujetim v posebni celici za pridržanje, vendar še vedno močno prisotnim antimutantskim čustvom, X2 se začne z mutantsko vdorom v Beli dom, kjer je poslana jasna sporočila – "Mutantno svobodo zdaj." Profesor Xavier (Patrick Stewart) in ekipa se podata na iskanje pravega namena napada – in kdo je za njim. Storm (Halle Berry) in Dr. Jean Gray (Famke Janssen) odkrivata identiteto napadalca, nekdanjega cirkuškega nastopa mutanta po imenu Nightcrawler (Alan Cumming), ki ima sposobnost teleportacije. Medtem Xavier in Cyclops (James Marsden) obiščeta starega prijatelja – Magneto – in odkrivata zaroto, ki jo je skoval William Stryker (Brian Cox), človek z osebnim zamero proti mutantom in Profesorju Xavierju, da uniči vse mutante s pomočjo Xavierovih lastnih moči proti njim. Na Wolverinea (Hugh Jackman), Rogue (Anna Paquin) in ekipo X-Men – skupaj z nekaj presenetljivimi zavezniki – preide naloga, da ustavijo Strykerja, preden bo prepozno.