X-mehed seisavad vastamisi oma kõige võimsama vastasega, kelleks on üks nende endi seast, Jean Grey (Sophie Turner). Kosmoses asetleidnud päästemissiooni käigus tabas Jeani võimas kosmilise jõu laine, mis oleks ta peaagu tapnud. Selgub, et plahvatuses omandatud vägi muutis ta palju tugevamaks, aga ka äärmiselt ebastabiilseks. Kontrolli kaotades teeb Jean haiget neile, kes teda kõige rohkem armastavad, seades ohtu kõik X-mehed. Nad peavad leidma võimaluse päästa Jean, aga ka kogu planeet maaväliste jõudude eest, kes sooviksid kasutada Tumedat Fööniksit relvana.

Suurejoonelise koomiksiseiklusega "X-mehed: Tume Fööniks" teeb oma lavastajadebüüdi tuntud stsenarist Simon Kinberg ("Hr ja pr Smith"). Osades James McAvoy ("Klaas"), Michael Fassbender ("Vääritud tõprad"), Jennifer Lawrence ("Näljamängud"), Nicholas Hoult ("Mad Max: Raevu tee"), Sophie Turner ("Troonide mäng"), Tye Sheridan ("Valmistub esimene mängija"), Alexandra Shipp ("Alexandra Shipp"), Kodi Smit-McPhee ("Luba mind sisse"), Evan Peters ("Kick-Ass") ja Jessica Chastain ("Marslane").