孔武冷峻的雷·布雷斯林（西尔维斯特·史泰龙 Sylvester Stallone 饰）经过周密计划，成功从戒备甚严的监狱中逃脱。他隶属于独立的BC安保公司，该公司受联邦监狱局之托测试国家各地监狱的安全性，通过布雷斯林这些越狱高手查找监狱的漏洞，以确保不会有犯人从牢笼中逃 脱。在过去八年里，雷已成功征服14座监狱。这一次，中情局为验证关押了罪大恶极恐怖分子的设施的安全，委托正准备退休的雷进入神秘莫测的国际监禁中心。但此次行动似乎出了什么差错，雷与团队失去联系，冷酷无情的典狱官霍布斯（詹姆斯·卡维泽 Jim Caviezel 饰）也完全无视他的撤离申请，更有凶残的狱卒（维尼·琼斯 Vinnie Jones 饰）热衷草菅人命。
孤立无援的雷，只能在囚徒埃米尔（阿诺·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger 饰）的帮助下寻找逃脱的一线生机……

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......