故事发生在2029年，彼时，X战警早已经解散，作为为数不多的仅存的变种人，金刚狼罗根（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）和卡利班（斯戴芬·莫昌特 Stephen Merchant 饰）照顾着年迈的X教授（帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰），由于衰老，X教授已经丧失了对于自己超能力的控制，如果不依赖药物，他的超能力就会失控，在全球范围内制造无法挽回的灾难。不仅如此，金刚狼的自愈能力亦随着时间的流逝逐渐减弱，体能和力量都早已经大不如从前。 某日，一位陌生女子找到了金刚狼，将一个名为劳拉（达芙妮·基恩 Dafne Keen 饰）的女孩托付给他，嘱咐他将劳拉送往位于加拿大边境的“伊甸园”。让罗根没有想到的是，劳拉竟然是被植入了自己的基因而培养出的人造变种人，而在传说中的伊甸园里，有着一群和劳拉境遇相似的孩子。邪恶的唐纳德（波伊德·霍布鲁克 Boyd Holbrook 饰）紧紧的追踪着罗根一行人的踪迹，他的目标只有一个，就是将那群人造变种人彻底毁灭。

因为一场劫车谋杀失去双亲的迈克尔与祖父生活在一起。正值青春期的迈克尔十分叛逆，拒绝参加社会服务。经过祖父和校长的努力，迈克尔来到馆长雷吉所经营的空手道馆做社区服务。慢慢的，迈克尔回忆起自己小时候学习空手道的经历，喜欢上了这项工作。一次偶然，迈克尔来到一个地下格斗场。意外的是，迈克尔竟在格斗场见到了当面杀害父母的凶手多米尼克·格雷。此时的格雷已经是格斗场的不败之星，广受追捧。愤怒又激动的他找到警察，却因是7年前的旧案无法重新调查。悲愤地迈克尔将自己的顾虑告诉了雷吉。在雷吉的开导下，迈克尔决定参加格斗比赛亲自惩罚这个凶手。雷吉不仅为迈克尔制定练习比赛技术的方法，更帮助迈克尔走出内心的挣扎。在克服种种困难后，迈克尔进入格斗场，成为选手。凭借顽强的信念，迈克尔打败各种对手，一路挺进决赛，与格雷相遇。经过激烈的比拼，迈克尔最终打败格雷，用自己的方式惩罚了凶手。