James Logan (diperankan oleh Hugh Jackman) adalah tokoh utama dari film ini. Sewaktu masih anak-anak, dia sudah merasakan keanehan dalam dirinya. Bahwa ia bisa mengeluarkan tiga bilah tulang tajam dari punggung telapak tangannya. Saudaranya, Victor (diperankan oleh Liev Schreiber), juga mengalami masalah yang sama. Hanya saja, Victor tidak mengeluarkan tiga bilah tulang tajam dari punggung telapak tangannya. Tapi dia memiliki kuku yang bisa tumbuh memanjang selama beberapa sentimeter. Namun mereka memiliki kesamaan kemampuan untuk menyembuhkan diri sendiri dan tidak bisa mati.
Pada masa PD II, James dan Victor bersama-sama terlibat dalam perang. Kemampuan untuk segera pulih dari luka telah membuat mereka selamat dalam setiap pertempuran. Namun ada perbedaan sikap diantara mereka. Victor cenderung menjadi ganas dan pemarah, sementara James mengambil peran seperti penjaga baginya. Agar dia tidak membunuhi semua orang yang dianggapnya membuatnya kesal.
Dan sifat pemarah Victor itu pulalah yang membawa mereka berdua ke hadapan regu tembak untuk dihukum mati. Karena Victor telah membunuh seorang perwira yang berpangkat lebih tinggi darinya, hanya karena perwira itu mencegahnya memperkosa seorang gadis Vietnam. Tapi hukuman tembak tidak membuat mereka tewas.
William Stryker (diperankan oleh Danny Huston) melihat kelebihan mereka berdua, lalu menawarkan kesempatan untuk bergabung dengan Tim X yang dibentuknya. Tim ini berisikan orang-orang yang memiliki kemampuan khusus seperti mereka. Keseluruhan mereka adalah mutant yang memang sudah mengalami perubahan genetik dalam tubuh mereka, seperti halnya James dan Victor.
Para mutant itu adalah Fred Dukes (diperankan oleh Kevin Duran) yang sangat kuat dan tak terkalahkan. Lalu ada John Wraith (diperankan oleh Will I Am) yang bisa ber-teleportasi. Chris Bradley (diperankan oleh Dominic Monaghan) yang bisa menguasai medan listrik. Agen Zero (diperankan oleh Daniel Henney) sebagai seorang penembak jitu yang sangat ahli. Dan Wade Wilson (diperankan oleh Ryan Reynold) yang sangat ahli bermain pedang tapi juga sangat suka berbicara.
Keseluruh anggota tim ini kemudian dibawa oleh Stryker untuk mencari sebuat meteor yang jatuh di Nigeria. Dan Tim X kemudian mulai menyiksa penduduk setempat untuk memberitahu dimana letak jatuhnya meteor itu. James tidak suka dengan kecenderungan tim itu untuk membunuh dan memilih untuk keluar dari Tim X dan pergi ke daerah pegunungan untuk menyembunyikan diri.
Disana dia bekerja sebagai penebang kayu dan tinggal bersama kekasihnya yang cantik, Kayla Silverfox (diperankan oleh Lynn Collins). Tanpa disadarinya, Victor mulai memburu mantan anggota tim X satu-persatu. Stryker yang mengetahui hal ini segera melacak keberadaan James untuk menawarkan perlindungan. Tapi James menolak, dengan alasan dia bisa menjaga dirinya sendiri. Stryker sangat marah. Tapi ia tidak kehilangan akal. Ia berbalik mengajak Victor untuk bergabung dan ia berjanji akan membantunya untuk membunuh James. Kemudian Victor berhasil melacak keberadaan Kayla dan sudah terbaring bersimbah darah ketika James menemukannya.
James yang dibakar amarah, bertekad untuk membalas dendam kepada abangnya itu. Dan bersedia menerima tawaran Stryker untuk mengikuti proses mutanisasi, berupa penyuntikan adamantium ke seluruh susunan tulang di tubuhnya. Adamantium ini adalah zat yang terkandung dalam meteor yang mereka temukan di Nigeria. Dan zat itu mampu membuatnya menjadi sangat kuat dan tulangnya sekeras baja.
Tanpa disadari, Stryker ternyata memiliki niat tersembunyi. Sebenarnya dia ingin menjadikan James menjadi seperti tentara yang kebal senjata dan bisa dipergunakan untuk kebutuhan perang. Untuk itu dia perlu menghapus ingatan James agar dia melupakan niatnya untuk membalas dendam dan bergabung kembali dengan Stryker. James mendengar pembicaraan ini dan memberontak tepat sebelum proses penghapusan ingatan itu dilakukan. Dia berhasil melarikan diri. Stryker kemudian mengutus Agen Zero untuk memburunya dan memenggal kepalanya. Karena James telah berubah menjadi lawan yang tak terkalahkan. Karena senjata yang keluar dari punggung telapak tangannya bukanlah tiga bilah tulang lagi, melainkan tiga bilah pedang yang sangat tajam dan kuat. Adamantium telah mengubah struktur tulangnya menjadi seperti baja.
Dalam pelariannya, James masuk ke rumah pasangan manula yang tinggal berdua di sebuah rumah pertanian, Travis (diperankan oleh Max Cullen) dan istrinya Heather (diperankan oleh Julia Blake). Pasangan itu menerima James di rumah mereka. Memberinya makanan, pakaian dan bahkan sepeda motor milik mendiang anak mereka. Malangnya, mereka tewas karena ditembak Agen Zero. Dan James pun membunuh Zero karena itu, kemudian memutuskan untuk kembali mencari Stryker untuk membalas dendam.
Dalam pencariannya untuk menemukan laboratorium Stryker, James bertemu dengan Remy LeBeau yang biasa dipanggil Gambit (diperankan oleh Taylor Kitsch), salah seorang mutant yang berhasil melarikan diri dari laboratorium Stryker. Gambit kemudian membantu James untuk menemukan lokasi laboratorium itu. Ketika ia berhasil menemukan laboratorium itu, James menyadari kalau ternyata kekasihnya, Kayla, masih hidup. Ia telah memalsukan kematiannya untuk mengecoh James
Kayla sendiri ternyata adalah mutant juga. Kemampuannya adalah menghipnotis orang melalui sentuhan. James sangat terluka karena penghianatan Kayla. Tapi Kayla berusaha menjelaskan kalau ia terpaksa membantu Stryker untuk melacak keberadaan para mutant yang lainnya. Karena kalau tidak, Stryker akan membunuh adik perempuannya, Emma (diperankan oleh Tahyna Tozzi) yang ternyata adalah seorang mutant juga dan dikurung di laboratorium itu. Tapi James tidak perduli dan melangkah untuk pergi dari laboratorium itu.
Victor yang mengintip pembicaraan itu merasa marah, karena dia menganggap Stryker telah menghianatinya dengan membiarkan James pergi. Ia memaksa agar disuntuk adamantium juga, tapi Stryker menolak, dengan alasan Victor tidak akan selamat dalam proses itu. Victor sangat marah dan berniat membunuh Kayla karenanya. James mendengar jeritan Kayla dan berbalik masuk ke laboratorium dan berhadapan dengan Victor. Dan meski ia berkesempatan untuk membunuh Victor tapi ia tidak mau terbawa emosi. Hingga hanya membuat abangnya itu tidak sadarkan diri dan tetap membiarkannya hidup.
Bersama dengan Kayla ia kemudian melepaskan seluruh tawanan-tawanan yang ada di laboratorium Stryker. Seluruh mutant-mutant itu masih remaja. Dan ternyata mereka inilah yang nantinya menjadi para mutant di The X Man. Karena pada akhir cerita ditunjukkan kalau para mutant muda ini kemudian diselamatkan oleh Charles Xavier (diperankan oleh Patrick Stewart) yang membuka sekolah pelatihan untuk mutant di film The X Men
Panik melihat kejadian ini, Stryker melepaskan mutant terakhir yang diciptakannya. Dinamakan dengan senjata ke-11 untuk menghabisi James. Senjata ke-11 ini tak lain adalah Wade Wilson mantan rekannya di Tim X dulu yang sangat ahli bermain pedang. Tapi Stryker telah mengubahnya. Wade juga telah mendapat suntikan adamantium dan bisa mengeluarkan pedang dari punggung telapak tangannya. Tapi bukan pedang bermata tiga seperti milik James, hanya pedang bermata satu saja.
Wade juga telah mendapat kemampuan tambahan dari mutant-mutant yang sudah ditangkap Stryker sebelumnya. Seperti kemampuan mengeluarkan api dari mata milik Scott, teleportasi milik Wraith dan kemampuan untuk menyembuhkan diri sendiri dari James. Dan Wade hampir berhasil mengalahkan James ketika Victor muncul dan membantunya. Berdua mereka berhasil menyingkirkan senjata ke-11 dan menghancurkan laboratorium Stryker itu.
Gambit datang dan membantu James. Mereka sudah akan pergi meninggalkan tempat itu sambil membawa Kayla yang terluka. Tapi tiba-tiba Stryker muncul dan menembak James dengan peluru adamantium. Lalu sebuah peluru lagi ditembakkan ke kepalanya. James pun tidak sadarkan diri. Kemudian Stryker melangkah ke tempat Kayla terbaring dan berniat untuk membunuhnya juga. Tapi ia berdiri terlalu dekat, sehingga Kayla berhasil menyentuhnya dan menghipnotisnya.
Kayla tidak membunuhnya, tapi menyuruhnya berjalan tanpa henti bahkan kalau kakinya berdarah, ia harus tetap berjalan. Sampai akhirnya ia tewas karena luka-lukanya itu. Maka Stryker mulai berjalan meninggalkan lokasi itu dengan tatapan mata kosong. Dan Kayla kemudian meninggal. Ternyata peluru adamantium pun tidak berhasil membunuh James ia kemudian tersadar kembali tapi kehilangan seluruh ingatannya. Tepat seperti yang sudah diperkirakan Stryker
Pada masa PD II, James dan Victor bersama-sama terlibat dalam perang. Kemampuan untuk segera pulih dari luka telah membuat mereka selamat dalam setiap pertempuran. Namun ada perbedaan sikap diantara mereka. Victor cenderung menjadi ganas dan pemarah, sementara James mengambil peran seperti penjaga baginya. Agar dia tidak membunuhi semua orang yang dianggapnya membuatnya kesal.
Dan sifat pemarah Victor itu pulalah yang membawa mereka berdua ke hadapan regu tembak untuk dihukum mati. Karena Victor telah membunuh seorang perwira yang berpangkat lebih tinggi darinya, hanya karena perwira itu mencegahnya memperkosa seorang gadis Vietnam. Tapi hukuman tembak tidak membuat mereka tewas.
William Stryker (diperankan oleh Danny Huston) melihat kelebihan mereka berdua, lalu menawarkan kesempatan untuk bergabung dengan Tim X yang dibentuknya. Tim ini berisikan orang-orang yang memiliki kemampuan khusus seperti mereka. Keseluruhan mereka adalah mutant yang memang sudah mengalami perubahan genetik dalam tubuh mereka, seperti halnya James dan Victor.
Para mutant itu adalah Fred Dukes (diperankan oleh Kevin Duran) yang sangat kuat dan tak terkalahkan. Lalu ada John Wraith (diperankan oleh Will I Am) yang bisa ber-teleportasi. Chris Bradley (diperankan oleh Dominic Monaghan) yang bisa menguasai medan listrik. Agen Zero (diperankan oleh Daniel Henney) sebagai seorang penembak jitu yang sangat ahli. Dan Wade Wilson (diperankan oleh Ryan Reynold) yang sangat ahli bermain pedang tapi juga sangat suka berbicara.
Keseluruh anggota tim ini kemudian dibawa oleh Stryker untuk mencari sebuat meteor yang jatuh di Nigeria. Dan Tim X kemudian mulai menyiksa penduduk setempat untuk memberitahu dimana letak jatuhnya meteor itu. James tidak suka dengan kecenderungan tim itu untuk membunuh dan memilih untuk keluar dari Tim X dan pergi ke daerah pegunungan untuk menyembunyikan diri.
Disana dia bekerja sebagai penebang kayu dan tinggal bersama kekasihnya yang cantik, Kayla Silverfox (diperankan oleh Lynn Collins). Tanpa disadarinya, Victor mulai memburu mantan anggota tim X satu-persatu. Stryker yang mengetahui hal ini segera melacak keberadaan James untuk menawarkan perlindungan. Tapi James menolak, dengan alasan dia bisa menjaga dirinya sendiri. Stryker sangat marah. Tapi ia tidak kehilangan akal. Ia berbalik mengajak Victor untuk bergabung dan ia berjanji akan membantunya untuk membunuh James. Kemudian Victor berhasil melacak keberadaan Kayla dan sudah terbaring bersimbah darah ketika James menemukannya.
James yang dibakar amarah, bertekad untuk membalas dendam kepada abangnya itu. Dan bersedia menerima tawaran Stryker untuk mengikuti proses mutanisasi, berupa penyuntikan adamantium ke seluruh susunan tulang di tubuhnya. Adamantium ini adalah zat yang terkandung dalam meteor yang mereka temukan di Nigeria. Dan zat itu mampu membuatnya menjadi sangat kuat dan tulangnya sekeras baja.
Tanpa disadari, Stryker ternyata memiliki niat tersembunyi. Sebenarnya dia ingin menjadikan James menjadi seperti tentara yang kebal senjata dan bisa dipergunakan untuk kebutuhan perang. Untuk itu dia perlu menghapus ingatan James agar dia melupakan niatnya untuk membalas dendam dan bergabung kembali dengan Stryker. James mendengar pembicaraan ini dan memberontak tepat sebelum proses penghapusan ingatan itu dilakukan. Dia berhasil melarikan diri. Stryker kemudian mengutus Agen Zero untuk memburunya dan memenggal kepalanya. Karena James telah berubah menjadi lawan yang tak terkalahkan. Karena senjata yang keluar dari punggung telapak tangannya bukanlah tiga bilah tulang lagi, melainkan tiga bilah pedang yang sangat tajam dan kuat. Adamantium telah mengubah struktur tulangnya menjadi seperti baja.
Dalam pelariannya, James masuk ke rumah pasangan manula yang tinggal berdua di sebuah rumah pertanian, Travis (diperankan oleh Max Cullen) dan istrinya Heather (diperankan oleh Julia Blake). Pasangan itu menerima James di rumah mereka. Memberinya makanan, pakaian dan bahkan sepeda motor milik mendiang anak mereka. Malangnya, mereka tewas karena ditembak Agen Zero. Dan James pun membunuh Zero karena itu, kemudian memutuskan untuk kembali mencari Stryker untuk membalas dendam.
Dalam pencariannya untuk menemukan laboratorium Stryker, James bertemu dengan Remy LeBeau yang biasa dipanggil Gambit (diperankan oleh Taylor Kitsch), salah seorang mutant yang berhasil melarikan diri dari laboratorium Stryker. Gambit kemudian membantu James untuk menemukan lokasi laboratorium itu. Ketika ia berhasil menemukan laboratorium itu, James menyadari kalau ternyata kekasihnya, Kayla, masih hidup. Ia telah memalsukan kematiannya untuk mengecoh James
Kayla sendiri ternyata adalah mutant juga. Kemampuannya adalah menghipnotis orang melalui sentuhan. James sangat terluka karena penghianatan Kayla. Tapi Kayla berusaha menjelaskan kalau ia terpaksa membantu Stryker untuk melacak keberadaan para mutant yang lainnya. Karena kalau tidak, Stryker akan membunuh adik perempuannya, Emma (diperankan oleh Tahyna Tozzi) yang ternyata adalah seorang mutant juga dan dikurung di laboratorium itu. Tapi James tidak perduli dan melangkah untuk pergi dari laboratorium itu.
Victor yang mengintip pembicaraan itu merasa marah, karena dia menganggap Stryker telah menghianatinya dengan membiarkan James pergi. Ia memaksa agar disuntuk adamantium juga, tapi Stryker menolak, dengan alasan Victor tidak akan selamat dalam proses itu. Victor sangat marah dan berniat membunuh Kayla karenanya. James mendengar jeritan Kayla dan berbalik masuk ke laboratorium dan berhadapan dengan Victor. Dan meski ia berkesempatan untuk membunuh Victor tapi ia tidak mau terbawa emosi. Hingga hanya membuat abangnya itu tidak sadarkan diri dan tetap membiarkannya hidup.
Bersama dengan Kayla ia kemudian melepaskan seluruh tawanan-tawanan yang ada di laboratorium Stryker. Seluruh mutant-mutant itu masih remaja. Dan ternyata mereka inilah yang nantinya menjadi para mutant di The X Man. Karena pada akhir cerita ditunjukkan kalau para mutant muda ini kemudian diselamatkan oleh Charles Xavier (diperankan oleh Patrick Stewart) yang membuka sekolah pelatihan untuk mutant di film The X Men
Panik melihat kejadian ini, Stryker melepaskan mutant terakhir yang diciptakannya. Dinamakan dengan senjata ke-11 untuk menghabisi James. Senjata ke-11 ini tak lain adalah Wade Wilson mantan rekannya di Tim X dulu yang sangat ahli bermain pedang. Tapi Stryker telah mengubahnya. Wade juga telah mendapat suntikan adamantium dan bisa mengeluarkan pedang dari punggung telapak tangannya. Tapi bukan pedang bermata tiga seperti milik James, hanya pedang bermata satu saja.
Wade juga telah mendapat kemampuan tambahan dari mutant-mutant yang sudah ditangkap Stryker sebelumnya. Seperti kemampuan mengeluarkan api dari mata milik Scott, teleportasi milik Wraith dan kemampuan untuk menyembuhkan diri sendiri dari James. Dan Wade hampir berhasil mengalahkan James ketika Victor muncul dan membantunya. Berdua mereka berhasil menyingkirkan senjata ke-11 dan menghancurkan laboratorium Stryker itu.
Gambit datang dan membantu James. Mereka sudah akan pergi meninggalkan tempat itu sambil membawa Kayla yang terluka. Tapi tiba-tiba Stryker muncul dan menembak James dengan peluru adamantium. Lalu sebuah peluru lagi ditembakkan ke kepalanya. James pun tidak sadarkan diri. Kemudian Stryker melangkah ke tempat Kayla terbaring dan berniat untuk membunuhnya juga. Tapi ia berdiri terlalu dekat, sehingga Kayla berhasil menyentuhnya dan menghipnotisnya.
Kayla tidak membunuhnya, tapi menyuruhnya berjalan tanpa henti bahkan kalau kakinya berdarah, ia harus tetap berjalan. Sampai akhirnya ia tewas karena luka-lukanya itu. Maka Stryker mulai berjalan meninggalkan lokasi itu dengan tatapan mata kosong. Dan Kayla kemudian meninggal. Ternyata peluru adamantium pun tidak berhasil membunuh James ia kemudian tersadar kembali tapi kehilangan seluruh ingatannya. Tepat seperti yang sudah diperkirakan Stryker