《金刚狼3：殊死一战》的故事背景设定在2029年，变种人几乎灭绝，X战警也早已解散。金刚狼罗根与卡利班隐居在墨西哥边境的一处废弃冶炼厂，照顾着年迈的X教授查尔斯·泽维尔。由于衰老，X教授的大脑退化，无法控制自己的心灵感应能力，若不依靠药物抑制，他的精神波动会引发全球性灾难。与此同时，罗根的自愈因子逐渐失效，身体伤痕累累，战斗力大不如前，只能靠当司机勉强维持生计。 　　某天，一位名叫加布列拉的护士找到罗根，恳求他护送一个名叫劳拉的女孩前往加拿大边境的“伊甸园”。起初罗根拒绝卷入麻烦，但加布列拉透露劳拉是某实验室利用罗根的基因培育出的变种人孩子，并留下了一段关于“伊甸园”坐标的视频。不久后，加布列拉被神秘组织“阿尔克莱公司”的特工唐纳德杀害，而劳拉展现出与罗根相似的钢爪和狂暴战斗力。意识到事态严重，罗根决定带着X教授和劳拉逃离追捕。 　　三人一路向北逃亡，途中X教授因病情发作意外害死了无辜的一家人，内疚与痛苦让他濒临崩溃。与此同时，唐纳德带领的雇佣兵团队步步紧逼，他们受雇于阿尔克莱公司的科学家桑德尔·莱斯博士，目的是消灭所有逃逸的变种人儿童。罗根最终在“伊甸园”找到了一群与劳拉同期的基因改造孩子，他们计划逃往加拿大寻求庇护。在最后的决战中，罗根为保护孩子们服下激发潜能的药剂，以残存的力量与唐纳德及其克隆体“X-24”血战，最终牺牲自己，成全了劳拉和同伴们的自由。 　　影片以悲壮的基调落幕，幸存的孩子们将罗根埋葬，劳拉在墓前念诵《原野奇侠》的台词，致敬这位亦父亦师的英雄。而X教授的墓碑则静静伫立在另一处湖边，象征着一个时代的终结。