据辛格所述，本集的重点都将放于变种人的起源。辛格表示，这将背景1983年代的《X战警：第一战》完成一三部曲。演员詹姆斯·麦艾维、麦可·法斯宾达、尼可拉斯·霍特、珍妮佛·劳伦斯、伊凡·彼得斯、卢卡斯·提尔以及萝丝·拜恩和系列部分的原班人马都将回归演出。而独眼龙、火凤凰和暴风女也将现身于电影中。2014年11月24日，宣布奥斯卡·伊萨克将于电影中饰演反派"天启"。2015年1月17日，宣布原版X教授演员派崔克·史都华、万磁王演员伊恩·麦克连将不会现身于电影中。2015年1月22日，辛格于自己的推特上宣布，泰·谢