这是一个人类和兽人共存，和谐相处，互不侵犯的世界。人类生活在艾泽拉斯大陆中，兽人则在德拉诺劳作繁衍。某日，邪恶的兽人古尔丹（吴彦祖 饰）出现了，它打开了黑暗之门，肆意屠戮手无寸铁的人类，将艾泽拉斯大陆变为了一片地狱的火海。与此同时，曾经与世无争的兽人们如今变得凶猛残暴，他们来到人类的领地，在这里烧杀抢掠，无恶不作。
杜隆坦（托比·凯贝尔 Toby Kebbell 饰）是霜狼氏族的酋长，他发现了古尔丹的野心和阴谋，于是带领着自己的部族千里迢迢来到了艾泽拉斯，在此处，人类领袖洛萨（崔维斯·费米尔 Travis Fimmel 饰）亦在寻找结束战争的两全之道。

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……