这部电影描述了人类史上最残酷的战争之一：温泉关之战。公元前480年，波斯国王薛西斯一世（罗德里格•桑托罗 Rodrigo Santoro 饰）亲率30万大军征战希腊。希腊各个城邦迅速派出军队结成了联军，准备抵御波斯军队的入侵。
防线的最前线设在希腊的温泉关，此处由斯巴达 城的国王列奥尼达（杰拉德•巴特勒 Gerard Butler 饰）率领本城300精兵和联军4000余人镇守。由于叛徒的出卖，希腊军队被波斯军队抄到了身后形成围剿之势。列奥尼达为了保存联军实力，让联军首先撤退，自己率领300精兵死守温泉关断后。
数以十万波斯大军浩浩汤汤蜂拥而至，自知必死的斯巴达士兵反而士气高涨，在战斗中爆发出惊人的战力。整个战争整整持续了2天，最后列奥尼达和他的300精兵全部阵亡，而波斯军队则损失了20000多士兵，薛西斯一世的两个兄弟也在此役中战死……

年轻的X教授查尔斯（詹姆斯·麦卡沃伊 James McAvoy 饰）和万磁王埃里克（迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰）是一对志向相投的好朋友。他们最早发现了自己的超能力，并与其他几个变种人一起在CIA工作。引发埃里克超能力的纳粹战争贩子肖（凯文·贝肯 Kevin Bacon 饰）一直试图挑起核战争，而想方设法挑起美苏两国的矛盾。埃里克和查尔斯一直与肖手下的变种人战斗，努力阻止肖的阴谋。肖怂恿苏联引发古巴导弹危机，查尔斯和埃里克获知消息后，在海湾与肖手下的变种人拉开了对决的一战。最终，肖被查尔斯和埃里克合力消灭。可是，在这个过程中，埃里克逐渐被肖的政治观点影响，与查尔斯产生裂痕。通过海湾的这一战，埃里克和查尔斯最终决裂，一方变成支持人类与变种人和平共存的X教授；另一方坚持通过消灭人类换来变种人兴起的观点，自称万磁王......

变种人族群遭到了前所未有的毁灭性打击，而这一切的根源是“魔形女”瑞雯（詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰）在1973年刺杀了玻利瓦尔·特拉斯克（彼特·丁拉基 Peter Dinklage 饰）。在得知“小淘气”（艾利奥特·佩吉 Elliot Page 饰）利用穿越时空的能力帮助“闪烁”（范冰冰 饰）等战友逃脱巨型机器人“哨兵”的追杀后，X教授（帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰）和万磁王（伊恩·麦克莱恩 Ian McKellen 饰）达成认同，决定让金刚狼（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）穿越回1973年，找到年轻的X教授（詹姆斯·麦卡沃伊 James McAvoy 饰）和年轻的万磁王（迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰）并说服他们一起阻止魔形女的行动。于是，金刚狼踏上了回到过去的旅程，但是命运会不会发生逆转，任何人都无从知晓……

故事分五章进行。二战中德占法国，德军上校汉斯（克里斯托弗·瓦尔兹 Christoph Waltz 饰）号称“犹太猎人”，在一次屠犹行动中，少女苏珊娜（梅勒尼·劳伦特 Mélanie Laurent 饰）侥幸逃脱。与此同时，八名美国犹太士兵在中尉奥尔多（布拉德·皮特 饰） 的带领下潜入德占法国刺杀德国军人，其行动神出鬼没，手法残忍，对德军造成相当威胁，被称为“杂种”。三年后苏珊娜来到巴黎继承了姑母的电影院，结识了德国战斗英雄，电影《国家荣耀》的主演弗里德里克（丹尼尔·布鲁赫 Daniel Brühl 饰）。对苏珊娜一见钟情的弗里德里克说服德国宣传部长约瑟夫·戈培尔（西尔维斯特·格洛斯 Sylvester Groth 饰）在苏珊娜的影院首映《国家荣耀》，希特勒（马丁·乌特克 Martin Wuttke 饰）本人也将出席。苏珊娜决定借放映之机烧毁影院；而在德国间谍女演员布里奇特（戴安娜·克鲁格 Diane Kruger饰）的安排下，英美联合的刺杀行动“奇诺”也将在首映当晚行动……
本片被提名2009年戛纳电影节金棕榈奖，获第82届奥斯卡最佳导演、最佳影片等七项提名，并荣获奥斯卡最佳男配角奖（Christoph Waltz）及戛纳电影节最佳男演员奖。

21世纪末，人类的科技水平已高度发达，克隆人技术和宇宙航行早已实现，不再是梦想。与此同时，许多科学家仍孜孜不倦追索着人类起源的秘密与真相。通过对许多古老文明的考察与对比，科学家伊丽莎白·肖（Noomi Rapace 饰）和查理·赫洛维（Logan Marshall-Green 饰）发现，人类可能是来自一个遥远星系的外星人创造的。在Weyland公司资助下，他们乘坐维克丝（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰）所掌管的宇宙飞船普罗米修斯号前往那颗未知的星球。
经过对当地的考察，地球人的设想成功得到印证。可是他们贸然探查“神的秘密”的行为，也将自己引入万劫不复的深渊……