剧情延续了上一部，玛尔（德芙·卡梅隆 Dove Cameron 饰）和本（米切尔·霍普 Mitchell Hope 饰）排除了千难万险，最终走到了一起。自此之后，玛尔开始学习如何成为一名合格的公主。但随着时间的推移，玛尔渐渐意识到，现在的生活虽然富足，可是却并不能令她感到快乐，她必须在过去和未来之间做出选择。 一次偶然中，玛尔和本之间爆发了一场激烈的争吵，一怒之下，玛尔回到了失落之岛，再度见到了自己过去的好友乌玛（琪娜·安妮·麦克兰 China Anne McClain 饰）、哈里（汤马斯·多赫提 Thomas Doherty 饰）和吉尔（迪伦·普莱费尔 Dylan Playfair 饰）。回到了失落之岛的玛尔换回了自己曾经的服装和发色，直到此时她才总算感觉到做回了真正的自己。
洛杉矶的一个家庭在历史上最大的灾难的汇合中分开了：一个超级火山、一次特大地震和一次大规模龙卷风。当世界经受住这场几乎世界末日的事件时，我们的英雄们必须坚持自己的技能和智慧来团结和生存下去。
故事发生在大断电30年后。复制人K（瑞恩·高斯林 Ryan Gosling 饰）是新一代的银翼杀手，在如今的世界里，人类和复制人之间的界限划分的更加明确，复制人从刚一制造出来就被灌输了服务于人类的思想，绝对不被允许产生人类的感情。 某日，一具女性复制人的遗骨被挖掘了出来 ，令陆军中尉乔什（罗宾·怀特 Robin Wright 饰）感到震惊的是，这名女性复制人生前不仅怀过孕，还将孩子生了下来，这个孩子的存在将会彻底破坏政府苦心经营的规则和秩序。乔什命令K找出这个孩子，并将他杀死。在一间废弃的农场里，K发现了一些线索，然而，这些线索竟然和他被植入的过去的记忆有着千丝万缕的关联。与此同时，尼安德（杰瑞德·莱托 Jared Leto 饰）和他的手下拉芙（西尔维娅·侯克斯 Sylvia Hoeks 饰）也在寻找着这个孩子的下落。
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。
凯撒（安迪·瑟金斯 饰）领导的猿族将被迫与残暴的Colonel（伍迪·哈里森 饰）领导的人类军队上演一场生死大战。猿族在战斗中遭遇了前所未有的重创，由此激发了凯撒内心中黑暗的一面，心中燃起复仇的烈火。最终，凯撒与Colonel面对面进行了一场关乎猿族和人类命运的终极之战。