2029年，變種人大幅減少，X戰警已經解散。身心疲憊的金剛狼羅根（休·傑克曼 Hugh Jackman 飾）自愈因子逐漸消失，整天飲酒度日，靠當司機養家。他在墨西哥邊境隱居，並照顧著飽受病痛折磨的老X教授（帕特里克·斯圖爾特 Patrick Stewart 飾）。有一天，一位陌生女子讓羅根送一個叫勞拉（達芙妮·金 Dafne Keen 飾）的女孩去加拿大邊境，一開始羅根拒絕了，但查爾斯一直在等著這個女孩的出現，勞拉擁有超強的戰鬥力，而且在許多方面都很像金剛狼。她被一個強大公司的幕後人物所追蹤，因為她的DNA里有連接羅根的秘密，一場無休止的追捕由此展開。