Gelecekte, mutant karşıtı Sentinel adı verilen robotlar tarafından yönetilen bir distopyada, mutantlar neredeyse yok olmuş durumdadır. Bu korkunç geleceği değiştirmek ve mutantların soyunu kurtarmak için, Wolverine'in bilincini geçmişe, 1970'lere göndermeye karar verilir. Wolverine, 1970'lerdeki genç Profesör Charles Xavier ve Magneto ile iletişim kurarak, bir zaman yolculuğu yapar. 1970'lerde, Profesör Xavier ve Magneto arasındaki derin ayrılık devam etmektedir. Wolverine, geçmişteki olayları yeniden şekillendirerek, bu iki önemli mutant lideri arasındaki düşmanlığı sona erdirmeye çalışır. Aynı zamanda, gelecekteki korkunç olayları önlemek için bir dizi zorlu görevi tamamlamaları gerekmektedir.