Trong X-Men: Ngày cũ của tương lai, các dị nhân ở cả hai phe thiện và ác đứng trước khả năng bị diệt chủng hoàn toàn dưới tay rô-bốt Sentinel, một loại rô-bốt sát thủ chuyên săn lùng và tiêu diệt dị nhân. Để có cơ hội sống sót, cả hai phe phải hợp lực với nhau để kháng cự lại, các dị nhân phải tìm cách cử người quay về quá khứ hầu ngăn chặn việc phát triển rô-bốt này ngay từ đầu. Hành trình về quá khứ sẽ phá hủy đầu óc con người và nhờ là dị nhân duy nhất có kỹ năng tự phục hồi, người sói Wolverine được cử đi. Khi trở lại quá khứ, Wolverine sẽ phải hợp tác với chính mình thời còn trẻ cũng như phải tìm cách kêu gọi các dị nhân khác cùng đoàn kết chống lại kẻ thù vô cùng nguy hiểm.