Мутанты продолжают борьбу против общества, которое страшит их, и которому они не доверяют. Их положение становится еще более отчаянным, когда они подвергаются мощной атаке неизвестного противника, обладающего экстраординарными способностями.
Внезапное нападение снова становится причиной политического и общественного резонанса по поводу введения повсеместной регистрации мутантов и причиной образования движения против мутантов, возглавляемого Уильямом Страйкером, бывшим военным, который, по слухам, проводил опыты над мутантами.
Работа Страйкера была каким-то образом связана с таинственным прошлым Логана, которое он не помнит. Как только Росомаха начинает пытаться разгадать свое прошлое, Страйкер активирует свою программу, направленную против мутантов, т. е. организует штурм на дом профессора Ксавье.
Сбежавший из пластиковой тюрьмы Магнето предлагает Людям Икс объединиться и сражаться вместе против их общего устрашающего врага Страйкера. На этот раз Люди ИКС сталкиваются с самой серьезной задачей, которая когда-либо стояла перед ними: сейчас в их руках судьбы не только всех мутантов, но и всего человечества.

Заключительный монолог Джин Грей слово в слово повторяет вступительный монолог Профессора Икс в «Людях Икс» (2000).
Хью Джекман тренировался под руководством того же тренера, что и Анджелина Джоли для «Лары Крофт: Расхитительнице гробниц» (2001).
В баре, по телевизору идет дискуссия о ситуации с мутантами. Один из выступающих – доктор Хэнк МакКой a.k.a. Зверь. Другого участника дискуссия мы не видим, но узнаем его имя – доктор Шоу. Скорее всего, это – доктор Себастьян Шоу, лидер «Hellfire Club».
Наложение грима для Алана Камминга для сцен в церкви занимало около 10 часов.
Когти Юрико крепились на ногти Келли Ху. Поэтому ей пришлось немного отрастить ногти, для того чтобы стало возможно закрепить когти.
Для роли в данном фильме Хью Джекман набрал 20 фунтов (9 килограммов) мышечной массы.
Наложение грима для Ребекки Ромин занимало около 5 часов.
Съёмки сцены-драки между Росомахой и Юрико продолжались 3 недели.
Большинство актеров в сцене в музее были мимами, для которых не представляло особой сложности не двигаться на протяжении некоторого времени. Также мимы были использованы в финальной сцене в Овальном кабинете. Келли Ху произносит лишь одну фразу по ходу действия фильма.
В отличие от первого фильма Ребекка Ромин не носила контактные линзы, и эффекты изменения цвета её глаз на этот раз были созданы на компьютере.
Съёмочная площадка для базы Страйкера была настолько большой, что съёмочная группа передвигалась по ней на велосипедах. Это была самая большая съёмочная площадка в Северной Америке.
Было написано 27 черновых версий сценария.
Сначала были отсняты все сцены внутри «Церебро» Профессора Икс, после чего съёмочную площадку переоборудовали для версии «Церебро» Страйкера.
Шрам на шее Циклопа, означающий, что он находился под контролем Страйкера, был добавлен на стадии пост-продакшна с помощью компьютерных спецэффектов.
Второй по величине съёмочной площадкой стала декорация зала с турбинами на старой дамбе.
Брайан Сингер настоятельно требовал от сценаристов детального исследования того, что случится, если произойдет прорыв дамбы. Они нашли ответы на большинство вопросов в Интернете.
Согласно мерам безопасности, лопасти вертолета не должны двигаться, когда внутри машины находятся актеры (в данном случае – Ребекка Ромин и Йен МакКеллен).
Поэтому вращающиеся лопасти вертолета были добавлены на стадии пост-продакшна с помощью компьютерных спецэффектов.
Изначально Джин Грей должна была ослепнуть на определенное время после воссоединения с Циклопом. Именно так и были сняты сцены, однако позже было решено отказаться от данной идеи.
Декорация Овального кабинета была настолько детальной, что её строительство заняло 2 месяца.
Несколько декораций, специально построенных для фильма, так и не были использованы. Среди них – «Danger Room» и несколько помещений на базе Страйкера. В одной из комнат на базе Страйкера должен был состояться бой между Попрыгуном и Жабой.
На видеомониторах в музее идет «Почему человек творит?» (1968).
По словам Брайана Сингера, в основе сценария фильма лежит графическая новелла «God Loves, Man Kills». Машина Циклопа, на которой убегают Росомаха, Роуг, Айсмен и Пиро, - «Mazda RX-8».
Незадолго до покушения на президента, в самом начале фильма, можно заметить портреты президентов США, которые были убиты, - Авраам Линкольн, Джон Ф. Кеннеди и Уильям МакКинли.
Когда Мистик просматривает файлы в компьютере Страйкера, она выводит на экран фотографии охранников в тюрьме, где находится Магнето. На третьей фотографии с конца изображен Брайан Сингер в форме охранника. Под фотографией стоит имя – Сингер, Б.
Особняк, использованный для школы, также можно увидеть в «Smallville» (2001).
Существует расширенная сцена драки между Циклопом и Юрико, которая была снята, но так и не появилась ни в театральной версии, ни в удаленных сценах на DVD.
Личный номер Росомахи - 458-25-243.
Декорация туалета, где Мистик делает инъекцию охраннику, - это неиспользованная декорация для «Людей Икс» (2000).
Когда Джин и Шторм ищут Попрыгуна в церкви, Джин одета в куртку с фениксом на спине. В комиксах, как и позднее в третьем фильме франчайза, Джин станет Темным Фениксом.
По слухам, Этан Эмбри мог исполнить роль Попрыгуна. Дэвид Кэй, озвучивавший Профессора Икс в «X-Men: Evolution» (2000), исполнил небольшую роль в фильме.
Когда Пиро уничтожает полицейские машины, был использован визг свиньи как один из элементов в звуковом миксе для создания эффекта взрыва.
Большинство кадров, где мы видим внешний вид особняка Ксавье, были позаимствованы из первого фильма.
Последняя сцена в особняке Ксавье с Циклопом, Росомахой и Профессор Икс была снята на студии «Shepperton Studios» в Лондоне, потому что на тот момент Хью Джекман уже снимался в «Ван Хелсинге» (2004), и продюсеры отпустили его на один день, для того чтобы завершить съёмки в фильме Брайана Сингера.
Разница в возрасте между Брюсом Дэвинсоном (сенатор Келли) и Брайаном Коксом (Уильям Страйкер) составляет 27 дней, однако Страйкер говорит, что Келли младше его, по меньшей мере, на 20 лет.
Когда Росомаха заходит в комнату с адамантиумом на базе Страйкера, то на одной из стен можно заметить множество рентгеновских снимков. На самом правом из них изображено нечто, напоминающее левое крыло. Согласно комментариям на DVD, это – намек на Ангела. В комиксах крылья Ангела были заменены металлическими, и он стал Архангелом.
В комиксах так и не было раскрыто настоящее имя Роуг. Однако в фильме её зовут Мари Д’Анканто.
Йен МакКеллен специально попросил сценаристов переписать сцену, в которой Бобби признается своим родителям, что он мутант, таким образом, чтобы она стала похожа на сцену, где он говорит, что он гей.
По словам Брайана Сингера, вдохновением для сцены, где сенатор Келли превращается в Мистик, ему послужил эпизод «The Howling Man» сериала «Сумеречная зона».
В заключительной сцене фильма Профессор Ксавье говорит о книге Т. Г. Уайта «Король бывший и будущий». Ту же самую книгу читал Магнето перед приходом Страйкера.
Декорации Овального Кабинета являются точной копией, однако коридоры, ведущие к нему, были намеренно сделаны шире, чем на самом деле, для того чтобы предоставить больше пространства для боевых сцен.
Изначально Зверь и Гамбит должны были стать новыми персонажами, однако впоследствии было решено ввести в сюжет Попрыгуна.
На зажигалке Пиро нарисовано акула, что является ссылкой на «Челюсти» (1975).
Декорация Овального Кабинета впоследствии была использована для нескольких эпизодов сериала «Звездные врата» (1997).
Ледяная стена, разделяющая Росомаху и Страйкера, во время их «первой» встречи на самом деле была сделана изо льда. Её вес составил 3500 фунтов (1587 килограммов).
Нил Патрик Харрис проходил пробы на роль Попрыгуна. Фраза Магнето «Когда же эти люди научатся летать?» является ссылкой на некоторых персонажей комикса (например, Джин Грей), которые могут летать, но не пользуются данными способностями в фильме.
Когда Мистик просматривает компьютерные файлы, чтобы узнать, где находится Магнето, на экране появляются несколько имен, являющихся ссылками на членов съёмочной группы: ДеСанто, Т. (Том ДеСанто, исполнительный продюсер), Догерти, М. (Майкл Догерти, сценарист), Доннер, Л. (Лоурен Шулер Доннер, продюсер), Янг, Р.Д. (скорее всего, Роб Янг, один из звукооператоров), Харрис, Д. (Дэн Харрис, сценарист), Сингер, Б. (Брайан Сингер, режиссер).
Музыка, играющая в начальной сцене фильма, - «Dies Irae» из реквиема Моцарта.
Изначально во время сцены, где пытаются убить всех мутантов, используя «Церебро», Брайан Сингер намеревался показать воздействие «Церебро» не только на мутантов, находящихся на базе Страйкера, но также и на мутантов во всем мире. В сцене должны были появиться Зверь и Гамбит. Сцена была снята, но не вошла в картину.
Изначально в фильме должна была присутствовать сцена в «Danger Room», однако из-за сокращения бюджета с $125 до $110 миллионов было решено от неё отказаться.
По словам Брайана Сингера, во время съёмок фильма он рассказал Фамке Янссен, что намеревается убить Джин Грей в концовке фильма, чтобы воскресить её в третьей части в образе Тёмного Феникса. Фамке без всяких возражений согласилась на такое развитие сюжета.