Los X-Men originales unen fuerzas y envían a Wolverine al pasado en un intento desesperado de cambiar la historia y prevenir un evento que desemboca en la perdición tanto para humanos como para mutantes.
Adam (Jim Sturgess) es aparentemente un tipo corriente dentro de un universo extraordinario, compuesto por dos mundos, uno superior y otro inferior, ambos con gravedades diferentes. Adam conserva en la memoria el recuerdo del amor imposible que tuvo diez años atrás por Eden (Kirsten Dunst), una chica que conoció del otro mundo, el superior, un lugar que se halla fuera de su alcance. Sin embargo, cuando vuelve a verla en la televisión, Adam decide encontrar el camino que lo lleve hasta ella.
El capitán Colter Stevens se despierta de un sobresalto en el interior de un tren de cercanías de Chicago. Aunque todos los demás pasajeros parecen conocerlo él no tiene absolutamente ninguna idea de dónde está o, incluso, de quién es. Lo último que recuerda es estar volando en helicóptero durante una misión en Irak, pero aquí parece ser alguien que va a trabajar por la mañana como un día cualquiera. Pero antes de que pueda hacer cualquier cosa un tren se acerca por la vía contraria y explota una bomba que aparentemente mata a Colter y a todos los demás pasajeros.
En el siglo XVII, cinco familias con poderes sobrenaturales hacen un pacto de silencio. Eventualmente, una familia hambrienta de poder desaparece. Los descendientes de las cuatro restantes familias heredan un tremendo poder. Conocidos como los Hijos de Ipswich, los muchachos asisten a la reconocida Academia Spencer. Cuando un estudiante es encontrado muerto tras una fiesta, los secretos amenazan con romper el pacto que la familia de los muchachos ha mantenido por siglos.
Al jefe de una banda de atracadores de joyerías (Gene Hackman), un mafioso muy amigo suyo (Danny de Vito) le encarga un gran golpe. Pero, a pesar de su larga amistad, el mafioso envía a su sobrino para supervisar el plan, que ha sido meticulosamente preparado, y para evitar que alguien se escape con el botín.