故事发生在2029年,此时X战警早已解散。作为少数幸存的变种人之一,金刚狼罗根与卡利班共同照料着年迈的X教授(查尔斯·泽维尔)。由于衰老,X教授失去了对自己超能力的控制,如果不用药物抑制,他的力量会失控,造成全球性的灾难。同时,随着时间推移,金刚狼的自愈能力也在减弱,体能和力量远不如从前。
一天,一位陌生女子找到了金刚狼,请求他护送一名叫劳拉的女孩前往加拿大边境的“伊甸园”。罗根后来发现,劳拉是通过植入自己的基因培养出来的人造变种人。而在所谓的“伊甸园”,有一群与劳拉有着相似遭遇的孩子。邪恶的唐纳德紧追不舍,他的目标就是彻底消灭这些人造变种人。。9岁女孩菲比(艾丽•范宁 Elle Fanning 饰)进入学校话剧团,饰演《爱丽丝梦游仙境》的主角爱丽丝,话剧老师道吉尔小姐(帕特里西娅•克拉克森 Patricia Clarkson 饰)对菲比赞誉有佳。但话剧团外的菲比却问题重重,因向同学吐口水和无法控制自己的行为而屡遭麻烦。菲比的母亲希拉里(菲莉丝蒂•夏夫曼 Felicity Huffman 饰)拒绝承认菲比身患强迫性神经官能症的事实,面对多重压力,希拉里与丈夫皮特(比尔•普曼 Bill Pullman 饰)的矛盾频繁升级。与此同时,菲比的症状日益加剧,头脑中的幻象与现实的界限越来越模糊,而校方也对道吉尔小姐对孩子们的教育方法不满。精心排演的《爱丽丝梦游仙境》最终还能公映吗?。