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......

戴夫·莱泽斯基（亚伦·约翰逊 Aaron Johnson 饰）和所有普通的男孩一样，梦想有一天可以成为超级英雄，只不过他把自己的这一梦想带入了现实。在网上购买到一套廉价的绿色连体衣之后，戴夫便开始了只身打击犯罪的行动。虽然第一次行动便让戴夫身负重伤，不过戴夫可不是一个轻言放弃的人，伤愈之后的戴夫在一次阻止斗殴时，被热心的群众发现并拍摄，之后关于超级英雄“海扁王”的事迹便传遍整个城市。成为传说中超级英雄的戴夫在一次行动中结识超级英雄父女“大老爸”（尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage饰）和“超杀女”（科洛·莫瑞兹 Chloe Moretz 饰），之后戴夫遭毒枭集团老大弗兰克·阿米克（马克·斯特朗 Mark Strong 饰）之子伪装成的英雄“红旋风”（克里斯托夫·梅兹-普莱瑟 Christopher Mintz-Plasse 饰）的利用，让“大老爸”和自己身陷囹圄。危难之时，“超杀女”及时出现救出戴夫，但“大老爸” 却不幸身亡。“超杀女”决定完成其父遗志，彻底消灭毒枭集团……
本片根据马克·米勒（Mark Millar）著名同名漫画改编。