História completa
A primeira temporada começa um ano depois de o Professor Xavier partir com os Shi'ar. Ciclope lidera os X-Men, Jean Grey está grávida e o casal pensa em deixar a equipe. Aí vem a surpresa: Xavier deixou a escola e os X-Men nas mãos de Magneto. Ele tenta mostrar que mudou, enfrenta um julgamento na ONU e convive mal com o grupo. Jean dá à luz Nathan, Tempestade perde os poderes num ataque e surge uma segunda Jean. A que deu à luz é Madelyne Pryor, um clone criado pelo Senhor Sinistro. O bebê é infectado por um vírus tecno-orgânico, e Madelyne e Ciclope entregam Nathan a Bishop para ser tratado no futuro.
O meio da temporada muda tudo. Magneto, Vampira e Gambit vão a Genosha, a nação mutante. Uma Sentinela gigante, o Molde Mestre, ataca a ilha e mata milhares. Gambit morre destruindo a máquina. Tempestade recupera os poderes num duelo contra o Adversário, e Xavier volta para a Terra. Por trás do massacre está Bastion, um homem meio máquina que transforma pessoas comuns em Sentinelas Primais. Magneto responde com um pulso magnético que desliga as máquinas e mata milhares de humanos. Depois, ele arranca o adamantium de Wolverine.
No fim da T1, Jean desperta o poder da Fênix e derrota Bastion. Asteroide M cai em direção à Terra e os X-Men seguram a rocha por dentro e por fora, enquanto Xavier entra na mente de Magneto para trazer o amigo de volta. Seis meses depois, Bishop explica que os X-Men não sumiram no espaço, e sim no tempo: Ciclope e Jean num futuro distante, com a Mãe Askani e Nathan, e Xavier, Magneto, Fera, Vampira e Noturno no Egito antigo, diante do jovem En Sabah Nur.
A segunda temporada é a guerra contra Apocalipse. No futuro, Nathan começa a virar Cable. No Egito, os X-Men assistem ao nascimento de Apocalipse, e o faraó Rama-Tut se revela Kang. A maioria volta para casa, mas Apocalipse mata Magneto na frente de Xavier. No presente, Cable forma a X-Force com Psylocke, Arcanjo, Jubileu e Mancha Solar, e Valerie Cooper comanda a X-Factor, um time do governo. Wolverine encara um ninho da Ninhada numa base da Arma X, a Sala de Perigo ganha consciência e Noturno acaba defendendo o político anti-mutante Graydon Creed, sequestrado pelos Acólitos na Terra Selvagem.
Apocalipse ressuscita Gambit como seu Cavaleiro. Na final, Cable atira em Gambit e liberta a consciência de Apocalipse, que domina os mutantes. Vampira chega com poderes celestiais dados por Eson, salva todos e prende Apocalipse num cristal. Gambit vive, mas Noturno deu a própria vida a Eson. No pós-créditos, Mística mata Cooper e assume o lugar dela, e Creed vira presidente.