אקס-מן המקור: וולברין
עלילת הסרט

בשנת 1845, רואה ג'יימס האולט, ילד קטן המתגורר בטריטוריות הצפון-מערביות בצפון קנדה, את אביו ג'ון האולט נהרג על ידי תומאס לוגאן, אחד משכניהם. הטראומה מפעילה את המוטציה של הילד: ציפורני עצם בולטות מידיו של ג'יימס, והוא הורג אתם את תומאס, שמגלה לו בנשימתו האחרונה שהוא אביו האמיתי. ג'יימס בורח אל היער יחד עם בנו של תומאס, ויקטור קריד, שמגלה לג'יימס שהוא אחיו. הם מבלים את המאה הבאה כחיילים, ונלחמים יחד במלחמת האזרחים, מלחמת העולם הראשונה והשנייה ומלחמת וייטנאם במהלך הזמן שמים לב שוולברין נרתע מהאלימות של אחיו.
בשנת 1973, מנסה ויקטור (לייב שרייבר) לאנוס אישה כפרית מקומית, אבל נעצר על ידי קצין בכיר והורג אותו. ג'יימס (יו ג'קמן) מגן על אחיו, והשניים נידונים להוצאה להורג על ידי כיתת יורים, שאותה הם שורדים בעזרת המוטציה שלהם המאפשרת החלמה זריזה. קצין בדרגת מייג'ור בשם ויליאם סטרייקר (דני יוסטון) מגיע אליהם, כשהם נמצאים במעצר צבאי, ומציע להם מחילה על פשעיהם ואפשרות לממש את יכולותיהם המוטנטיות. הוא מתנה זאת בכך שיצטרפו לצוות X, קבוצה של מוטנטים שונים. בצוות חברים הצלף, סוכן אפס (דניאל הני), הסייף וייד וילסון (ראיין ריינולדס), המתעתק ג'ון ריית' (Will. i.am), המוטאנט הבלתי פגיע פרד דיוקס (קווין דוראנד) והטכנופת' כריס בראדלי (דומיניק מונאהן). שניהם מצטרפים לצוות, אבל פעולות מפוקפקות של הקבוצה וזלזולה בחיי אדם, כמו פעם שבה הם צוו להרוג כפר שלם, גורם לג'יימס לעזוב.
שש שנים מאוחר יותר, ג'יימס, שעכשיו נקרא לוגאן, מתגורר בקנדה עם חברתו, קיילה סילברפוקס (לין קולינס). היחסים בניהם נראים הדוקים לכאורה, לוגן עובד בתור חוטב עצים בעיירה, קולונל סטרייקר מאתר את לוגאן ומזהיר אותו שמישהו הורג את חברי צוות X ומבקש את עזרתו, מספר לו שווילסון ובראדלי כבר הומתו על ידי אותו מישהו, לוגן מסרב. זמן קצר לאחר מכן, ויקטור רוצח את קיילה ולוגאן מבין שהוא האחד שהורג את חברי X. בזעמו על רציחתה של קיילה, לוגאן מחפש את ויקטור ונלחם בו. ויקטור מביס את לוגאן אך חומל עליו מכיוון שג'יימס הוא אחיו. לוגאן מוצא את סטרייקר, שבא לבקרו בבית החולים לאחר תקיפתו של ויקטור, שמציע לו דרך לנצח את ויקטור: לוגאן עובר ניתוח כדי לחזק את השלד שלו עם אדמנטיום, מתכת כמעט בלתי ניתנת להריסה. לפני תחילת הניתוח, לוגאן מבקש דסקיות חדשות במקום אלו שהיו לו בצוות X, ועליהם יוטבע השם "וולברין", שם המבוסס על סיפור שקיילה סיפרה לו על אהובה של הירח. לאחר השלמת התהליך, שבמהלכו לוגאן כמעט נהרג, סטרייקר מבקש למחוק את זכרונו של לוגאן, אך לוגאן שומע זאת ובורח תוך כדי לחימה החוצה. סוכן אפס עוקב אחרי המסלול של לוגאן והורג זוג קשישים שבביתם לוגאן הסתתר. בזעמו על רציחתם של חפים מפשע אשר היו חביבים עליו וקיבלו אותו לוגאן הורג את סוכן אפס על ידי הריסת המסוק שלו .
לוגאן מאתר את וריית' ודיוקס ושואל אותם על מיקומו של המעבדה החדשה של סטרייקר, המכונה "האי". הם אומרים לו למצוא את רמי "גמביט" לבו (טיילור קיטש), שברח מהאי לאחר שנחטף לשם ויודע את מיקומו, בהמשך מספרים לו שסטרייקר וויקטור עובדים יחד בכלל. ריית' ולוגאן מאתרים את גמביט במועדון בניו אורלינס, אך כאשר לוגאן שואל אותו על מיקומו של האי, גמביט חושד שהוא נשלח כדי לחטוף אותו שוב ומשליך עליו קלפים שמתפוצצים ומעיפים אותו החוצה. בחוץ, לוגאן מוצא את ויקטור, שהורג את ריית' ממש באותו הרגע. לוגאן מתקיף את ויקטור ומביס אותו אך בדיוק ברגע שהוא מנסה להרוג את ויקטור על ידי עריפת ראשו, גמביט תוקף את לוגאן וויקטור מצליח להימלט. לוגאן נלחם בגמביט, מביס אותו ומשכנע אותו שהוא לא עובד עבור סטרייקר. לאחר שלוגאן שכנע אותו בכנותו ובכך שיהרוג את האנשים שחטפו אותו, גמביט לוקח אותו למתקן של סטרייקר בתוך מסוק אותו גמביט הרוויח באחד מעסקיו המפוקפקים באי שלושת המילין. בינתיים, נודע לגנרל מנסון, קצין שמפקח על תוכנית נשק XI, שבנו של סטרייקר הוא מוטנט. מנסון מאמין שמעורבותו האישית של סטרייקר בפרויקט המוטנטים פוגמת בשיקול דעתו ולכן מודיע לו שבכוונתו לבטל את פרויקט נשק XI, אך סטרייקר הורג אותו בחרב מאדמנטיום בטענה שהוא מכשול בדרכו.
על האי, לוגאן מוצא את סטרייקר ושואל אותו למה הוא הכניס בו את האדמנטיום, וסטרייקר הסביר לו שהוא למעשה רצה את הדנ"א שלו ושל שאר המוטנטים שלכד עבור נשק XI, "רוצח המוטנטים", מוטנט בעל מספר יכולות של מוטנטים אחרים שמלוכדים יחד בגופו של וייד וילסון, לו הוא קורא "הדד-פול". סטרייקר גם חושף שמותה של קיילה בוים על ידי ויקטור ושהיא מוטנטית שכוחה הוא לשכנע אנשים לעשות כדבריה כשהיא נוגעת בהם. בתמורה לשיתוף הפעולה של קיילה עם סטרייקר הובטח לה שאחותה, שנכלאה על ידי סטרייקר, תשוחרר. כשהוא זועם על בגידתה של קיילה, שנכחה כאשר סטרייקר דיבר, לוגאן התחיל ללכת לכיוון היציאה מהאי. ויקטור הופיע ודורש מסטרייקר את האדמנטיום שהובטח לו עבור שירותיו, אך סטרייקר מסרב בטענה שוויקטור לא ישרוד את התהליך. בזעמו, ויקטור מנסה להרוג את קיילה, אך לוגאן שומע את צעקותיה וחוזר. לוגאן מביס את ויקטור ומתכוון להרוג אותו, אך קיילה עוצרת בעדו ומשכנעת אותו לעזור לה.
קיילה ולוגאן משחררים את המוטנטים הכלואים באי, אך סטרייקר שולח את דדפול כדי לעצור אותם. לוגאן נלחם בדדפול ומאפשר בכך למוטנטים לברוח. במהלך הבריחה, קיילה, שנפצעה אנושות, מחליטה להישאר מאחור בעוד קבוצת המוטנטים בראשותו של סקוט סאמרס (טים פוקוק) שמודרך על ידי קול לא ידוע באמצעות טלפתיה.
תוך כדי לחימה, לוגאן מושך את דדפול לחלק העליון של אחת ממגדלי הקירור על האי, אך דדפול נעזר בכוחות ההתעתקות שלו כדי להגיע לשם. לוגאן כמעט נהרג בידי דדפול אך ויקטור מופיע במפתיע ומסייע ללוגאן. לאחר מאבק ממושך, בהם האחים נלחמים יחדיו אחרי שנים שלא היו יחד, לוגאן מצליח לערוף את ראשו של דדפול ולבעוט אותו אל תוך בסיסו של מגדל הקירור. תוך כדי נפילתו של הראש, הוא יורה קרני אנרגיה מעיניו שגורמים למגדל להתחיל להתפרק. ויקטור ולוגאן מזנקים מהמגדל, ולוגאן כמעט נמעך על ידי חתיכה מהמגדל המתמוטט אך ניצל ברגע האחרון על ידי גמביט שמפוצץ את החתיכה רגע לפני שהיא פוגעת בו. לאחר שלוגאן מוצא את קיילה, סטרייקר מאתר את שניהם ויורה בהם כדורי אדמנטיום. לוגאן, שנפגע במצחו מכדורי אדמנטיום, מאבד את הכרתו. לפני מותה מפצעיה, קיילה משתמשת בכוחות השכנוע המוטנטיים שלה על סטרייקר וגורמת לכך שהוא יפיל את אקדחו וילך ללא הפסקה. בינתיים, המוטנטים הצעירים מצליחים לצאת מהאי ומגלים שמוטנט מבוגר בשם פרופסור צ'ארלס אקסבייר (פטריק סטיוארט) הוא זה שתקשר עם סאמרס והוא הוציא אותם מהאי ולקח אותם תחת חסותו. לאחר מכן, גמביט חוזר ללוגאן כאשר לוגאן חוזר להכרה, אך הנזק המוחי שנגרם על ידי הכדורים גרם ללוגאן לאיבוד כל זיכרונותיו. גמביט מנסה לשכנע את לוגאן לבוא איתו, אך הוא מסרב מכיוון שהוא רוצה ללכת בדרכו שלו.
בסוף הסרט נראה סטרייקר כשהוא הולך מבולבל על הכביש עד שהמשטרה הצבאית עוצרת אותו בחשד לרציחתו של גנרל מנסון. בסצנה לאחר מכן נראית ידו של דדפול מגיעה על ראשו הכרות כאשר עיניו נפקחות והוא לוחש קול משתיק לצופים, מה שמרמז על הופעתו באחד מסרטי אקס-מן עתידיים.
בסצנה שאחרי הכתוביות, וולברין נראה שותה ויסקי בפאב ביפן. המוזגת שואלת אותו אם הוא שותה כדי לשכוח, והוא עונה לה שהוא שותה כדי להיזכר.