En 2029, les mutants sont au bord de l'extinction. Logan, affaibli et alcoolique, travaille comme chauffeur de taxi et veille sur un Professeur Xavier mal en point, souffrant d'Alzheimer et en proie à de graves crises pendant lesquelles il perd complètement le contrôle de ses pouvoirs.
Un jour, Logan est contacté par Gabriela Lopez, infirmière pour la société pharmaceutique Alkali-Transigen. Cette dernière lui propose d'escorter, Laura, 11 ans, vers un endroit appelé "Eden". Logan finit par accepter la mission mais découvre Gabriela assassinée chez elle. Accompagné de Laura et du Professeur Xavier, ils parviennent à échapper aux tueurs. Les deux hommes découvrent alors que la jeune fille fait partie d'un groupe de plusieurs enfants mutants créés en laboratoire et que les Reavers cherchent à euthanasier. Logan apprend également que Laura a été créée à partir de son ADN, faisant en quelque sorte d'elle sa fille. Une véritable course contre la montre commence alors pour mettre Laura et les autres enfants en sécurité.
Ce dernier volet des aventures de Logan ravira les fans du genre. Les personnages, fatigués et affaiblis, gagnent en humanité et en profondeur. Le film se construit entre western et road-trip. La violence des scènes d'action est contrebalancée par le côté émotionnel des héros. Une très belle révérence pour le personnage de Wolverine, incarné par Hugh Jackman depuis l'année 2000.