Film ini mengisahkan tentang awal mula Wolverine sang manusia Srigala Dua puluh tahun sebelum bergabung dengan tim X-Men, James Howlett atau yang lebih dikenal sebagai Logan adalah seorang tentara yang diikutkan dalam proyek pembuatan tentara super. Dalam proses ini, tubuh Logan kemudian disatukan dengan kerangka logam yang disebut adamantium dan membuatnya memiliki kekuatan super.
Logam yang menyatu dalam tubuh Logan ini bukan hanya memberikan kekuatan super saja namun bisa muncul sebagai cakar panjang yang seolah tumbuh dari dalam kepalan tangan Logan. Selain itu Logan juga memiliki kemampuan menyembuhkan diri dengan cepat sehingga tak bisa dilukai dengan senjata apa pun. Proyek awal ini juga menyertakan beberapa tentara lain termasuk Victor Creed (Liev Schreiber) dan Kayla (Lynn Collins).
Bagian keempat yang sebenarnya adalah prequel dari trilogi X-Men ini akan mengungkap misteri di balik potongan ingatan yang selalu menghantui Logan atau yang kemudian dikenal sebagai Wolverine saat ia bergabung dengan tim X-Men. Dalam film ini juga akan terungkap kisah di balik permusuhan antara Wolverine dan Sabretooth yang sebenarnya adalah Victor Creed sahabat baik Logan.