Wolverine é enviado ao passado, 50 anos atrás. Sua missão é impedir a Mística, que matou um homem que fazia pesquisas usando mutantes. Ela foi capturada, e de seu DNA foram tirados elementos que deram origem a monstros perseguidores de mutantes. Como estes monstros sempre venciam, no presente a única solução foi mandar Wolverine no passado, uma vez que a mente de qualquer outro não resistiria, e ele pode ter seu corpo regenerado de qualquer lesão.
No passado, Wolverine foi até o jovem Professor Xavier, e o encontrou junto com o Besta. Os três foram até o Mercúrio, e pediram que ele invadisse o Pentágono, para soltar Magneto, que estava preso por causa da morte de Kennedy. Wolverine e Xavier foram até a cozinha, que é por onde Mercúrio e Magneto sairiam. O quatro foram encurralados pela polícia, mas Mercúrio usou sua velocidade para fazer com que os policiais se agredissem entre si e também desviar as balas. Na viagem da fuga, Xavier e Magneto lavaram roupa suja e quase derrubaram o avião.
Wolverine, Xavier, Magneto, Mercúrio e o Besta chegaram até o local onde Mística mataria o cientista. Eles conseguiram impedir o tiro que ela daria, porém Magneto pegou uma arma e atirou nela, pois sabia que ela tentaria matar o cientista de novo. Ele a arrastou de volta, puxando-a pela bala que tinha na perna dela; ele arrancou a bala e foi atacado pelo Besta. Apesar do tiro na perna, ela conseguiu fugir, enquanto o Besta lutava contra Magneto. A polícia resgatou a bala que tinha o DNA da Mística. Mais tarde ela foi até Magneto e entendeu porquê ele tentou matá-la, mas disse que ia continuar tentando matar o cientista. Wolverine conseguiu convencer Professor Xavier a parar de tomar a injeção que agia sobre sua coluna e o permitia antes; a injeção tirava dele os poderes de leitura de pensamentos. Os dois foram com o Besta até a sala de Xavier, onde ele tentou localizar Mística através de seu capacete especial. Depois de entrar na mente de Wolverine e falar consigo mesmo, o professor Xavier do futuro, o jovem Xavier conseguiu falar com Mística, que não quis ouvi-lo e embarcou para Washington, onde o cientista iria apresentar as máquinas de guerra, que podiam destruir os mutantes.
Magneto arrancou um estádio do lugar e voou com ele até o local do evento. Ele fez os robôs-armas se ativarem e as máquinas começaram a atirar para todo lado. O presidente, o cientista e a alta cúpula da segurança se prenderam em uma sala - uma espécie de cofre gigante - enquanto lá fora os robôs atacavam sob ordem do jovem Magneto, que soltou o estádio ao redor da Casa Branca.
No futuro, os monstros chegaram para matar os mutantes e interromper a sessão que levou Wolverine ao passado. Os monstros haviam chegou na alta cúpula; eles mataram a Tempestade, feriram Magneto. No passado, Magneto acertou um bloco de concreto armado no Wolverine, e fez os ferros penetrarem por todo o corpo, arremessando-o no fundo de um rio. Magneto arrancou o cofre de dentro da Casa Branca e ficou cara a cara com Mística, que havia se transformado em presidente. O Besta, que lutava contra um robô, se injetou o remédio que controlava sua mutação, e deixou de ser mutante. Dessa forma ele deixou de ser alvo do robô, que mirou no Magneto e na Mística, mas foi destruído por Magneto quando se aproximava. Mística atirou no pescoço do Magneto e tirou seu capacete, para professor Xavier poder controlar sua mente. Mística pegou uma arma para enfim matar o cientista, mas professor Xavier conseguiu convencê-la a não fazer isso. Ela abaixou a arma e foi embora, fazendo com que o programa Sentinela (que usava robôs contra mutantes) fosse cancelado, e os mutantes não fossem mais caçados.
No presente, Wolverine acordou de tudo aquilo, e com sua missão cumprida. Ele está vivo, pois a polícia o resgatou do fundo do rio, comandada por um oficial que nada mais era do que Mística disfarçada. #####Esse filme foi um dos mais legais; muitos personagens apareceram, muitas transformações, história consistente... recomendo.