21년 전 실종된 천재 프로그래머 케빈 플린의 아들 샘은 이제 아버지가 설립한 엔콤(ENCOM)사의 대주주다. 아버지의 철학을 배신하고 수익만 좇는 엔콤을 거액 기부와 해킹으로 골탕먹이는 일이 그의 낙이다. 그러던 어느 날 아버지의 신호로 추정되는 호출이 날아오고 샘은 80년대 아케이드 게임기를 통해 사이버 스페이스로 빨려들어간다. 그리고 그곳에서 실종된 아버지가 본인이 만든 프로그램 클루의 손에 축출, 유폐됐다는 사실을 발견한다. 샘은 디지털 세상에 감금된 아버지를 찾아 생사를 초월한 사이버 세계로의 여행을 시작하는데...
국가의 승인 없는 히어로들의 활동을 금지하는 법이 제정된 후 대부분의 히어로들이 은퇴를 선언하지만 신분을 감춘 채 왓치맨으로서의 활동을 비공식적으로 계속해오던 히어로 로어셰크. 어느 날 과거 함께 활약했던 동료 코미디언이 살해당하는 사건이 발생하자 로어셰크는 살인사건 이면에 감춰진 진실을 파헤치기 시작하고, 과거 왓치맨의 역할을 해오던 히어로들을 없애려는 거대한 음모가 있음을 깨닫게 된다. 로어셰크는 한때 동료였던 이들과 다시 접촉하기 시작한다.
그리고 마침내 히어로 모두의 과거와 얽혀있는, 모두를 파멸로 몰아갈 수 있는 거대한 음모의 실체를 목격하게 되는데...
로드 킴블은 순진하고, 게으른 아이로, 미국 작은 마을에서 그의 엄마와 남동생, 그리고 원수지간인 계부와 함께 살고 있다. 그는 이블 크니블이 이끄는 스턴트팀의 일원이었다고 믿는 죽은 친아빠를 그리워하며 그 자신 또한 멋진 스턴트맨이 될 것이라 확신한다. 그러던 중 계부가 병에 걸리고 치료비가 필요하게 되자 남동생과 그의 엉뚱한 친구들의 도움을 받아 학교 버스 위를 날으는 모습을 녹화할 계획을 짠다…
하와이의 우거진 수풀 사이로 산악 자전거를 즐기던 평범한 청년 션 존스(나단 필립스 役). 그런 그의 눈에 우연히 띈 건 참혹한 살해 현장! 잔인하고 극악무도한 범죄자 에디 킴이 벌인 이 사건은 션을 큰 위험의 구렁텅이에 빠뜨리게 되는데.. 법망을 교묘히 피해가며 범죄를 저지르던 에디 킴은 살해까지 저지르며 자신의 범죄를 은폐하려 한다. 하지만 살해 현장의 목격자 션으로 인해 모든 것이 밝혀질 위기에 처하자, 무슨 수를 써서라도 그를 죽이려 한다. 한 편, 션은 FBI 넬빌 플린(사무엘 L. 잭슨 役)의 보호 아래 LA의 법정 증인으로 호송되는 비행기에 오른다. 아무런 이상을 체크하지 못한 채 비행기는 이륙하지만.. 에디 킴의 하수인들이 치밀하게 숨겨놓은 수백마리의 뱀들이 독을 품은채 비행기 안에 도사리고 있는데..,!
돌연변이성 장관인 엑스맨 출신 비스트는, 제약 재벌 워렌 워딩턴 2세가 돌연변이 유전자를 영구히 제거하는 신약을 개발했으며 이를 빼내려던 매그니토의 오른팔 미스틱이 체포됐다는 보고를 받는다. 알칼리 호수에서 사라져 죽은 줄로만 알았던 진 그레이가 회생하여 돌아오고 자비에는 그녀의 숨겨진 이중자아 피닉스의 부활을 예감, 위험을 경고한다. 모든 상황을 인내해야 한다고 주장하는 엑스맨의 리더 자비에 교수와 적자생존의 법칙을 신봉하는 매그니토의 대립된 의견이 시험대에 오르고, 이는 세상의 모든 전쟁을 잠재울 최후의 전쟁으로 이어진다.
백악관의 대통령 집무실에 괴한이 침입한다. 인간의 눈에 포착되지 않을 만큼 빠른 움직임, 경호원들이 속수무책으로 당하고 괴한은 돌연변이 구호가 새겨진 단도를 남겨둔 채 사라진다. 암살기도가 있고 난 뒤 돌연변이에 대한 비난여론이 거세지는 가운데 돌연변이 전문가 스트라이커는 문제의 진원지로 사비에 영재학교를 지목하고 나선다. 한편 자비에 교수는 대통령 암살미수사건 이면에 정치적 음모가 있음을 간파하고 암살자를 추적, 스톰과 진을 급파하는 한편 사건의 단서를 얻기 위해 매그니토를 찾아간다.
아담 깁슨(아놀드 슈왈제네거)은 전투기 조종사로 사랑스런 아내와 딸을 두고 있는 평범한 가장으로 친구인 행크(마이클 래파포트)와 함께 작은 회사를 경영하며 삶의 행복을 누리고 있다. 어느 날 밤, 자신의 깜짝 생일파티를 준비하고 집으로 돌아온 아담은 도저히 믿기지 않는 광경을 목격한다. 집안 거실에서 자신과 똑같은 생김새의 또 다른 아담 깁슨이 자신의 가족들과 함께 생일파티를 하고 있는 것이 아닌가! 모든 생물체의 복제는 가능하지만 인간복제는 불법으로 정해져 있는 상황에서 그와 닮은 클론의 출연은 도대체 무엇을 말하는가? 아담이 이 혼돈에서 벗어나기도 전에 암살자들에게 납치당한다. 그리고 그는 이 모든 음모의 중심에 서있는 인물이자 막강한 권력을 지닌 마이클 드러커(토니 골드윈)와의 피할수 없는 싸움을 시작하는데...
