Film X2 yang dirilis pada tahun 2003, sering juga disebut X-Men 2, adalah sekuel yang melanjutkan kisah kelompok mutan pahlawan super, X-Men. Film ini kembali membawa penonton ke dalam dunia yang penuh dengan tantangan dan prasangka terhadap keberadaan mutan, serta ancaman baru yang lebih besar bagi mereka dan juga manusia.
Kisah dimulai dengan adegan yang mengejutkan di Gedung Putih. Nightcrawler, seorang mutan yang memiliki kemampuan teleportasi, melakukan serangan secara tiba-tiba. Dalam keadaan seperti dicuci otak, ia menyerang Presiden Amerika Serikat dan melukai sejumlah agen keamanan sebelum akhirnya dilumpuhkan dan melarikan diri. Sementara itu, Logan, yang lebih dikenal sebagai Wolverine, berusaha mencari petunjuk tentang masa lalunya yang hilang di fasilitas militer terbengkalai di Alkali Lake, Alberta. Namun, pencariannya tidak membuahkan hasil. Di tempat lain, Jean Grey merasakan kekuatan mutannya semakin tidak terkendali dan sering mengalami firasat yang membingungkan.
Logan kembali ke sekolah khusus mutan milik Professor Xavier, dan Xavier menggunakan Cerebro untuk melacak Nightcrawler. Xavier dan Cyclops kemudian menemui Magneto yang masih dipenjara untuk menginterogasinya terkait serangan di Gedung Putih. Pada saat yang sama, Jean Grey dan Storm berhasil menemukan dan membawa Nightcrawler kembali ke sekolah.
Di tengah situasi yang genting, seorang ilmuwan militer bernama Kolonel William Stryker mendekati Presiden dan meyakinkan bahwa sekolah Xavier dan para mutan memiliki keterkaitan dengan serangan tersebut. Stryker mendapatkan izin untuk melakukan investigasi. Pasukan Stryker kemudian menyerbu sekolah Xavier dan menculik beberapa siswa mutan. Colossus membantu siswa lainnya untuk melarikan diri ke tempat aman. Logan, Rogue, Iceman, dan Pyro berhasil kabur, namun Cyclops dan Xavier ditangkap oleh Yuriko Oyama, asisten Stryker yang memiliki kemampuan mutan. Selama serangan tersebut, Logan sempat berhadapan dengan Stryker yang memanggilnya “Wolverine” dan seolah-olah mengetahui masa lalunya.
Mystique, mutan yang mampu berubah wujud, mengumpulkan informasi tentang penjara Magneto dan membantunya melarikan diri. Ia juga menemukan rencana rahasia Stryker tentang Cerebro kedua. Logan, Rogue, Iceman, dan Pyro pergi ke Boston untuk mengunjungi keluarga Iceman. Namun, kunjungan tersebut tidak berjalan dengan baik. Orang tua Iceman tidak dapat menerima kenyataan bahwa anak mereka adalah seorang mutan. Saudara laki-laki Iceman secara diam-diam menghubungi polisi. Ketika polisi datang dan mengepung rumah, seorang petugas polisi yang merasa terancam oleh cakar Logan secara impulsif menembaknya di kepala. Pyro yang marah menolak menyerah dan menggunakan kekuatan pyrokinesisnya untuk menyerang dan menghalau polisi. Logan yang memiliki kemampuan regenerasi pulih dari luka tembak tidak lama sebelum Storm, Jean Grey, dan Nightcrawler tiba dengan jet untuk menjemput mereka.
Saat perjalanan kembali ke sekolah, X-Jet diserang oleh jet tempur dan ditembak jatuh. Magneto menyelamatkan mereka dari kecelakaan. Magneto menjelaskan bahwa Stryker telah membangun Cerebro kedua untuk digunakan bersama Xavier dalam rencana jahatnya, yaitu membunuh semua mutan di planet ini secara telepati. Anak Stryker, Jason, adalah seorang mutan dengan kekuatan pengendalian pikiran yang akan digunakan untuk memaksa Xavier menjalankan rencana tersebut. Magneto juga mengungkap bahwa Stryker adalah orang yang menanamkan adamantium ke tulang Logan dan bertanggung jawab atas hilang ingatan Logan. Jean Grey membaca pikiran Nightcrawler dan mengetahui bahwa markas Stryker berada di bawah tanah, di sebuah bendungan di Alkali Lake.
Dengan menyamar sebagai Logan, Mystique menyusup ke markas Stryker, memungkinkan mutan lainnya untuk masuk. Mystique dan Magneto menuju Cerebro untuk mencegah Xavier yang telah dicuci otak untuk mengaktifkannya. Storm dan Nightcrawler menyelamatkan siswa-siswa yang ditangkap. Jean Grey bertarung melawan Cyclops yang dikendalikan pikirannya. Pertarungan mereka membebaskan Cyclops, tetapi juga merusak bendungan, yang mulai jebol. Logan menemukan Stryker di laboratorium peleburan adamantium dan mengingat tempat itu sebagai tempat ia mendapatkan kerangka adamantium. Logan bertarung dan membunuh Yuriko, lalu mengejar Stryker ke landasan helikopter dan merantainya ke roda helikopter. Magneto menghentikan Cerebro dan menggunakan Mystique yang menyamar sebagai Stryker untuk memerintahkan Jason mengalihkan kekuatan Cerebro pada manusia. Magneto dan Mystique kemudian melarikan diri dengan helikopter Stryker, bersama dengan Pyro yang kini berpihak pada pandangan Magneto. Nightcrawler mentransfer Storm ke dalam Cerebro, di mana Storm menciptakan badai salju untuk memecah konsentrasi Jason dan membebaskan Xavier dari kendalinya.
X-Men melarikan diri dari bendungan saat air mulai menelan tempat itu dan menewaskan Stryker. X-Jet kehilangan daya saat air bah mengejar mereka. Jean Grey secara diam-diam keluar dari jet untuk menahan air bah dan menyelamatkan rekan-rekannya. Dengan kekuatan telekinetik dan telepatinya yang dahsyat, Jean menahan air dan mengangkat jet ke atas permukaan air. Api berkobar dari tubuhnya saat ia menahan tekanan air yang luar biasa, hingga akhirnya ia melepaskan dan membiarkan air bah menerjangnya.
X-Men menyerahkan file-file Stryker kepada Presiden. Xavier memperingatkan Presiden bahwa manusia dan mutan harus bekerja sama untuk membangun perdamaian. Kembali di sekolah, Xavier, Cyclops, dan Logan mengenang Jean Grey. Xavier memulai kembali kegiatan belajar di sekolah. Sementara itu, di danau Alkali yang banjir, terlihat siluet berbentuk Phoenix muncul dari dalam air.
