In X-Men: Dark Phoenix, la telepate Jean Grey sviluppa incredibili poteri psichici che corrompono la sua mente, trasformandola nella terribile Fenice Nera. Gli allenamenti tra le pareti della Scuola per Giovani Dotati di Charles Xavier (James McAvoy), sotto la supervisione del brillante professor Bestia (Nicholas Hoult), hanno dato i loro frutti: i giovani mutanti che hanno combattuto e sconfitto Apocalisse non sono più l’indisciplinata classe di un tempo, ma un collaudato team di supereroi conosciuti come X-Men. Il dottor Xavier li incoraggia a usare i poteri per compiere gesta eroiche e sensazionali, ma nemmeno il telepate più potente del mondo può capire ciò che passa nella testa di un adolescente. Così, quando durante una missione nello spazio, un inspiegabile incidente rafforza i poteri di Jean Grey (Sophie Turner), l'avventato preside deve affrontare con saggezza le disastrose conseguenze dell'accaduto. La dolce Jean perde gradualmente il controllo di se stessa, compie gesti impulsivi e irrazionali che mettono in pericolo l’incolumità dei suoi compagni e dell'intera umanità. Nel frattempo un alieno mutaforma (Jessica Chastain), intenzionato a sfruttare la situazione a suo vantaggio, cerca di irretire la spaurita mutante e convincerla ad assumere l’identità di Fenice. Gli X-men alle prime armi, Ciclope (Tye Sheridan), Tempesta (Alexandra Shipp), Nightcrawler (Kodi Smit-McPhee) e Quicksilver (Evan Peters) uniscono le forze con l’indomita Mystica (Jennifer Lawrence) e l’imprevedibile Magneto, ora a capo di un gruppo di mutanti dell’isola di Ganosha, per salvare la vita della loro amica.