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......
能力越大,责任越大。蜘蛛侠彼得·帕克(安德鲁·加菲尔德 Andrew Garfield 饰)在全力和犯罪、灾难做斗争的同时,终于迎来了毕业的时刻。可是曾经的一段心结,让他和女友格温·斯坦西(艾玛·斯通 Emma Stone 饰)的关系降至冰点。格温应聘于为全城提供电力的 奥斯本集团公司,同一期间发生的两件事,不由得左右这家公司和彼得等人的命运。奥斯本的掌门人病故,他的儿子哈利(戴恩·德哈恩 Dane DeHaan 饰)以20岁的年龄接受这家市值2000亿美元的巨无霸。另一方面,极度崇拜蜘蛛侠的电力工程师麦克斯·威尔·迪伦(杰米·福克斯 Jamie Foxx 饰)在维修机组时意外身亡,当他再度醒来时发现自己变成了全身充满电能的超人类。
感到受了欺骗的麦克斯与蜘蛛侠在时代广场展开对决,而彼得和哈利的友情也将遭到命运的戏弄……