Dans un futur proche, les mutants et les humains ont été décimés par les Sentinelles, des robots biologiques capables de copier les pouvoirs des mutants. Seuls quelques mutants, dont Kitty Pride, Iceman, Storm et Bishop, résistent encore. Le Professeur X et Magneto décident d’envoyer Logan dans le passé afin d’empêcher le meurtre de Bolivar Trask, un scientifique américain responsable du programme d’armement dont la mort déclenchera le programme des Sentinelles. Wolverine arrive donc en 1973 afin de convaincre Charles Xavier et Erik Lehnsherr de stopper Mystique dans sa mission, une tâche qu’ils devront accomplir avec l’aide de Beast et de Quicksilver.
Lorsque de mystérieux vaisseaux venus du fond de l’espace surgissent un peu partout sur Terre, une équipe d’experts est rassemblée sous la direction de la linguiste Louise Banks afin de tenter de comprendre leurs intentions. Face à l’énigme que constituent leur présence et leurs messages mystérieux, les réactions dans le monde sont extrêmes et l’humanité se retrouve bientôt au bord d’une guerre absolue. Louise Banks et son équipe n’ont que très peu de temps pour trouver des réponses. Pour les obtenir, la jeune femme va prendre un risque qui pourrait non seulement lui coûter la vie, mais détruire le genre humain…