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。
未来某年5月18日，某国核电站遭恐怖分子破坏，造成了严重的核泄漏，全世界将有几百万人面临死亡威胁。中国反核污染专家张宇此时研制出战时急救药品WF003号，并准备携药前往事发地点。但张宇突被一伙暴徒劫持，成为匪首“狼”用作交换被捕同伙的人质。为维护世界和平、履行国际主义义务，中国派出以“黑狮”和“蛇”为首的快速反应突击队，营救张宇。经过多次激烈搏斗，“黑狮”终于制服了凶狠狡诈的“狼”，圆满的完成了营救任务。
