本片讲述21世纪初期，美国爆发内战，独裁政权推翻民主制度，自号国会监察。各义士奋起抗暴，全国烽烟四起，各地更严密实施军管。唯一的自由城市钢港，市内龙蛇混杂。火凤凰在此经营酒巴，兼职捕快与一批抗暴分子并肩全战。艾素是一名自由战士，与火凤凰曾有过一段恋情，帮助女科学家戴博士逃离华盛顿，并与她一起逃到钢港，在走投无路之下求助火凤凰，相处之下二人发生微妙的感情。
曾经罪恶横行的高谭市，自布鲁斯·韦恩（彼得·威勒 Peter Weller 配音）决定以蝙蝠侠的身份归来后，仿佛终于发生了新的变化。变种人头目双面人被除掉，然而原变种人团伙摇身变成蝙蝠狂热者，以暴力的方式执行着对善恶之行的裁断。因此，蝙蝠侠的法外行为引起广泛争论，甚至惊动白宫，而高谭的新任探长对其存在颇有微词。正值美苏交恶的危机时刻，超人（马克·瓦雷 Mark Valley 配音）卷入战火，蝙蝠侠和这位昔日的战友因理念不同分道扬镳。在此期间，小丑（迈克尔·爱默生 Michael Emerson 配音）高调复出，受邀参加某电视节目访问，实则暗藏新的阴谋。 为了阻止小丑的破坏，蝙蝠侠和新一代的罗宾突破重重阻隔，杀向对手……
影片剧情围绕X战警中最受欢迎成员之一的琴·葛蕾展开，讲述她逐渐转化为黑凤凰的故事。在一次危及生命的太空营救行动中，琴被神秘的宇宙力量击中，成为最强大的变种人。此后琴·葛蕾不仅要设法掌控日益增长、极不稳定的力量，更要与自己内心的恶魔抗争，她的失控让整个X战警大家庭分崩离析，也让整个星球陷入毁灭的威胁之中。《X战警：黑凤凰》是迄今为止气氛最紧张、情感最丰富的一部《X战警》电影，是《X战警》系列20年来的集大成之作，大家非常熟悉和热爱的变种人大家庭即将面对最为强大的敌人——而她恰恰还是他们中的一员。
美国军方正在跟某秘密实验室合作培植转基因战士。这类非法战士被封闭在一个秘密的小岛上，由专人看管。女记者瓦拉瑞（埃曼妞•沃吉亚 Emmanuelle Vaugier 饰）的丈夫曾经是优等兵，因此成为了实验的对象。她为了寻找爱人，孤身潜入小岛。为了上岛，她搭乘了一个小游艇，并和出租游艇的男人杰克（蒂尔•施威格 Til Schweiger 饰）产生了一段微妙的感情。而杰克是拥有神秘过去的退休老兵。上岛之后，他们发现了军方的秘密，并遭到追杀，快艇被炸毁。逃跑中，杰克受了伤，外面下了很大的雨，他们浑身湿透，躲在一个冷僻的小木屋中。他们相互取暖、共享体温。在枪林弹雨中，两个人产生了爱情。为了营救丈夫、揭开事实真相，这对落难的恋人与恐怖敌人展开了殊死搏斗……
兵王秦阳未婚妻叶沁遭遇未知巨兽惨死。顾平邀请他参与叶沁生前科研。但顾平却在利用叶沁的研究成果背地里结合未知巨兽的基因，造出“零号”龙形生物。富有智慧的龙形生物，再加上靠吞噬进化的域外巨兽，城市大战，一触即发……
蒂姆（保罗·沃克 Paul Walker 饰）原本要在监狱里度完他余下的人生，但一个消息的传来让他看到了未来的希望。FBI希望他能够执行一项特殊的任务，而任务成功之后，他即可获得他梦寐以求的自由。任务中，蒂姆需要乔装打扮成为臭名远扬的毒贩鲍比，前往墨西哥完成一项危险的交易。然而，在女友伊莉莎白（奥利维亚·王尔德 Olivia Wilde 饰）的帮助下，蒂姆很快便发现事情远没有他想象的那么简单。 原来，FBI的所作所为是为了替真正的鲍比（詹森·刘易斯 Jason Lewis 饰）保命，很显然，蒂姆将要成为鲍比的替死鬼。桀骜不驯的蒂姆发誓绝不就此坐以待毙，事发当日，在一片混乱中，蒂姆绑架了鲍比的儿子，他将成为蒂姆手中最大的筹码。
伯蒂·摩尔是一名面包师，当她的家庭秘密被曝光后，她的世界开始崩塌。为了挽救她的事业，她必须放下让她与女儿疏远的骄傲。
