美国原住民夏安族少女丹妮·月星（英语：Danielle Moonstar）居住的保留地突然遭到龙卷风的侵袭，丹妮目睹父亲威廉被一种神秘灵体所杀，自己因此成为灾难的唯一幸存者。昏迷的丹妮被送至由赛西莉亚·雷耶斯（英语：Cecilia Reyes）管理的疗养院，醒来后被雷耶斯告知自己是一名变种人，身体里存在著一股深不可测的力量，雷耶斯希望丹妮在学会挖掘并控制住自己的力量前暂时留院。丹妮认识另外四名留院的年轻变种人，山姆·格思里（英语：Cannonball (comics)）、伊莉安娜·拉斯普廷、蕾恩·辛克莱（英语：Wolfsbane (comics)）、以及罗伯托·达科斯塔（英语：Sunspot (comics)），四人都拥有不同的能力和个性，但彼此都相处融洽，只有偶然会出现摩擦，并且都曾经经历过灾难或是精神创伤后被送至这座疗养院看护。

丹妮在蕾恩的带领下得知其他人的异能与经历，山姆能一瞬间达到喷气式飞机的飞行速度，然而在首次爆发能力当天造成过父亲与大量矿工活埋入矿井；罗伯托能够吸收太阳能来为己所用，但由于身体容易全身烧灼而不慎烧死自己的女友。而众人当中最具叛逆的伊莉安娜儿时曾经历过儿童奴役（英语：child slavery），长期与一个名叫“洛克希德（英语：Lockheed (comics)）”的紫龙手偶（英语：Hand puppet）为伴。而蕾恩则能够使自身狼化，曾逃出自己宗教森严的村子，其背后曾被村子的克雷格牧师（英语：Reverend Craig）烙印上女巫首字母“W”。负责看护她们的雷耶斯同样身为变种人，她靠制造出坚不可摧的大型力场笼罩整座疗养院来防止他们脱逃。

五人起初都认为他们即将受训并加入X战警成为超级英雄，丹妮也很快跟其他人打成一片，同时喜欢上蕾恩而慢慢跟她发展成恋人关系。唯独只有伊莉安娜长期敌视著丹妮，在她们发生的一次激烈冲突时，被按倒在地的丹妮首次目睹伊莉安娜能自由进出被称作“地狱边缘”的黑魔法能力。随著时间发展，丹妮体内的神秘力量逐渐失控，影响到疗养院中的其他同伴，所有人各自心中的恐惧变为立体化现实。山姆再度经历父亲丧生的矿难，罗伯托游泳时看到自己死去的女友，浴室中洗澡的蕾恩撞见再现的克雷格牧师，这次被他在脖子烙印上下颠倒的“W”字母，而伊莉安娜则被自己童年噩梦中的“笑脸人”追杀。雷耶斯一直以来靠疗养院各处的监视系统，一刻不停监控著五人的生活作息以及身体状况，再将所有报告汇报给埃瑟克斯企业，而她的上级命令她采集丹妮的DNA样本，并在最后终结其生命。

雷耶斯假借身体检查为由将丹妮运送至地下室进行全身束缚，采集完其DNA样本后准备对她实行致命性注射。丹妮在惊慌之下开始力量暴走，病院中随即出现大量笑脸人，迫使山姆、罗伯托和伊莉安娜控制住并展现各自的变种能力来自卫，最后由克服恐惧的伊莉安娜手持“魂之利刃”杀光笑脸人。听见丹妮呼喊的蕾恩靠通风道跑进地下室抓伤雷耶斯后救出丹妮，五人会合后得知雷耶斯的真正意图，其准备将他们全部交给埃瑟克斯企业作为变种人杀手。五人找到重伤的雷耶斯，却集体被她关进难以挣脱的小型力场中。这时，真正摧毁保留地并潜伏于丹妮体内的强大恶灵“恶魔熊（英语：Demon Bear）”现身，当场吃掉雷耶斯后开始大肆破坏疗养院。伊莉安娜靠展现强大黑魔法、伴随著化为真龙的洛西共同对抗恶魔熊，而同样克服恐惧的山姆与罗伯特，随即跟伊莉安娜携手共战。

蕾恩抱著昏迷的丹妮躲入疗养院教堂，但教堂随即被攻陷而迫使她同样参战抵御恶魔熊，丹妮在梦中受到已故父亲的安慰并指导，最终学会战胜心魔、掌握住自己制造幻象的能力。丹妮清醒后勇敢跟恶魔熊对峙，随后靠自身能力成功将其驯服并使其消散。清晨，所有人收拾东西离开毁灭的疗养院，彼此为伴前往最近的小镇。