Die X-Men rund um Charles Xavier (James McAvoy) sind nach ihrem Triumpf über den Supermutanten Apocalypse zu Helden geworden. Doch Charles' scheinen die Taten seiner Schützlinge zu Kopf zu steigen und er schickt sie auf immer schwierigere Missionen: Mystique (Jennifer Lawrence), Beast (Nicholas Hoult), Quicksilver (Evan Peters) und einige andere der jungen Helden ins Weltall, wo sie einen Astronauten retten sollen. Als ein Unglück passiert, muss Jean Grey (Sophie Turner) ihrer Energie freien Lauf lassen. Doch dadurch erwacht eine mysteriöse Macht in ihr. Jean kann die unglaublichen Kräfte kaum kontrollieren und lockt dadurch eine höchst gefährliche Gestaltwandlerin (Jessica Chastain) auf die Erde, die Jagd auf die X-Men macht.