События картины развернутся почти через 10 лет после «Людей Икс: Апокалипсис» ‒ в 1992 году. Мистик (Дженнифер Лоуренс), Зверь (Николас Холт), Шторм (Александра Шипп), Ночной Змей (Коди Смит-Макфи) и Ртуть (Эван Питерс) примерят непривычную для себя роль национальных героев. Между тем амбиции их лидера Чарльза Ксавье (Джеймс МакЭвой) растут с небывалой скоростью (профессор даже попал на обложку журнала Time), поэтому он отправляет своих учеников-мутантов на всё более опасные и экстремальные миссии. Во время одной из них Иксмены оказываются в космосе, где в результате всплеска солнечной энергии в Джин Грей (Софи Тёрнер) пробуждается зловещая сила ‒ Феникс.
Создатели проекта обещают, что «Тёмный Феникс» станет одной из самых страшных и мрачных глав кинокомиксной саги, а примерно в середине ленты зрителей ждёт внезапный сюжетный твист, который резко изменит курс франшизы и направит её в совершенно другую сторону.