Dopo un prologo che ci mostra una Jean Grey/ Fenice bambina e la presentazione del nuovo mutante Warren Worthington III/Angelo, scopriremo che una multinazionale farmaceutica ha scoperto una cura per il gene dei mutanti, il siero sembra provenire dal DNA di un giovane mutante capace di annullare i poteri dei suoi simili.
Jean farà la sua ricomparsa sulla scena con poteri terrificanti e incontrollabili, la sua parte dormiente, Fenice congelata a suo tempo dai poteri telepatici di Xavier (Patrick Stewart) si è risvegliata e questo causerà devastazione, la morte di due membri degli X-Men e il passaggio al lato oscuro di Jean che si unirà a Magneto (Ian McKellen) ed i suoi mutanti ribelli.
Magneto scoperto dove si trova l’antidoto darà il via ad una battaglia epocale che vedrà tutti i suoi mutanti scontrarsi con la squadra al gran completo degli X-Men capitanata da Wolverine (Hugh Jackman) e Tempesta (Halle Berry), sapendo di avere dalla sua un letale asso nella manica, la devastante Fenice.