道姆·柯布与同事阿瑟和纳什在一次针对日本能源大亨齐藤的盗梦行动中失败，反被齐藤利用。齐藤威逼利诱因遭通缉而流亡海外的柯布帮他拆分他竞争对手的公司，采取极端措施在其唯一继承人罗伯特·费希尔的深层潜意识中种下放弃家族公司、自立门户的想法。为了重返美国，柯布偷偷求助于岳父迈尔斯，吸收了年轻的梦境设计师艾里阿德妮、梦境演员艾姆斯和药剂师约瑟夫加入行动。在一层层递进的梦境中，柯布不仅要对付费希尔潜意识的本能反抗，还必须直面已逝妻子梅尔的处处破坏，实际情况远比预想危险得多……

劳伦斯（丹尼斯·奎德 饰）是一名要求严苛的中年教授，虽然心地善良，但他拒人千里的气质使得学生对其厌烦，儿子和女儿也日渐对其冷淡。自从妻子去世后，独自抚养两个孩子的他就变得更加烦躁和无奈。一天，劳伦斯意外从栅栏上摔下来，被送进了医院，并得知负责他康复的女医生珍妮特（莎拉·杰茜卡·帕克 饰）原来是他曾经教过的学生，不过他已经记不清楚了。在频频约会后，劳伦斯发现自己似乎爱上了珍妮特，然而却深知自己仍在妻子逝世的阴影之下徘徊。

变种人族群遭到了前所未有的毁灭性打击，而这一切的根源是“魔形女”瑞文在1973年刺杀了玻利瓦尔·特拉斯克。X教授和万磁王决定让金刚狼穿越回1973年，说服他们一起阻止魔形女的行动。