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。

爱德华（约翰尼?戴普 饰）是一个机器人，他拥有人的心智，却有一双剪刀手，孤独地生活在古堡里，闯入古堡的化妆品推销员佩格把他带回家，让他走进了人类的世界。单纯的爱德华爱上了佩格的女儿金（薇诺娜?瑞德 饰），金也慢慢的被爱德华的善良所吸引。但是，一连串的意外事情让周围的人邻居对爱德华的态度从喜欢变成无法接受，爱德华痛苦地发现，他总是好心办坏事，连自己的爱人都不能拥抱，或许，他注定就不属于这个世界。

刚刚大学毕业的男子拓治（三浦友和 饰）爱上了从小成长在深山之中的女孩清乃（山口百惠 饰），两人越过了重重阻碍，最终结为夫妻，然而，在两人刚刚结婚没多久，战争就爆发了，拓治扛起枪走上了战场，并且不幸的在战争中身负重伤，被送回了家。在清乃的悉心照料之下，拓治渐渐的康复了，两人之间的感情随着时间的流逝越来越浓烈，可幸福的日子依然没能持续太久，很快，又一纸军令状被送到了拓治的手中。这次的战争打得格外的惨烈，清乃在家中日日思念丈夫，很快就积劳成疾，一病不起，与此同时，幸运之神并没有一直眷顾着拓治。

本片剧情接续原本电影，叙述在史迪奇这“626号实验品”之前，强霸博士已有好几百个失败实验产物，如今强霸居然把这些实验产物全都偷偷走私到地球。心怀不轨的越狱者仓鼠飞轮和被开除而怀恨在心的刚图舰长联手，绑架了强霸博士，并且要去寻回之前的625个实验品，再次创造出全新的小魔星?这些希奇古怪的星际宝贝实验品包括有能发出强力电波的第221号实验品、懒惰却能做出美味三明治的第625号实验品等等。如今，夏威夷七岁小女孩Lilo（莉萝）和星际宝贝Stitch（史迪奇）要协助星际联盟，在夏威夷群岛做地毯式搜索，抢在坏蛋之前找到625个实验品，并且还要帮这些星际宝贝都找到各自温暖的家！