經過超人之死的浩劫後，美國政府秘密組織天眼局高層阿曼達‧華勒，組建一支由多名極度危險罪犯組成的「X特遣部隊」，來為政府承擔高風險任務，且有能力阻止下一個侵害社會的強敵。華勒到美夢監獄招收多名惡名昭彰的罪犯：神槍手死亡射手、前精神科醫生哈莉‧奎茵、控火者燄魔、搶匪迴旋鏢隊長、有鱷魚外表和習性的殺手鱷、以及善用繩索的傭兵繩鬼，隊伍由政府指派的軍官上校瑞克‧佛萊格指揮。每個人的脖子裡都被注射一顆小型奈米炸彈作為保險措施，以防止他們在任務中造反或是逃跑。

華勒打算招收的其中一人是佛萊格的女友瓊‧穆恩，一個被古老惡靈魅惑女巫所附身的前考古學家，魅惑女巫侵佔瓊的一半人格，一直打算藉機背叛華勒而奪回千年妖力來奴役人類，但由於心臟被華勒看管而只能服從她的命令。然而，女巫找機會從詛咒人偶中釋出哥哥「夢魘」，讓他附身於一名在黑人男性身上後，在中途市地鐵站裡引發混亂。女巫逃跑後和夢魘會合，得到力量後開始將大多數捕獲的市民轉換為全身漆黑、唯命是從的怪物僕人。華勒命令佛萊格帶領特遣隊前往中途市，伴隨海豹部隊和隨行的日本女武術家武士刀去救出困在城市裡的一位關鍵人物，並將這次危機稱為「恐怖襲擊」。與此同時，哈莉的愛人小丑透過逼供美夢監獄的保全主管葛瑞格斯，找到研發奈米炸彈的科學家後，決定找時機救出哈莉。

特遣隊坐直升機進入城市途中被擊落，所有人靠步行前往，輕信脖子炸彈只是虛張聲勢的繩鬼試圖逃跑卻被炸碎頭顱。不久，女巫的僕人大軍來襲，特遣隊開始聯手和軍方擊退牠們，而死亡射手通過激怒站在一旁不動的燄魔，讓他釋放火焰殲滅所有敵軍。經過一連串的戰鬥，眾人到達指定的安全屋發現關鍵人物就是華勒本人，其為了掩蓋自己牽扯進女巫失控的局面而被迫留下來清除證據。但撤離過程中，小丑搶先佔領直升機而對屋頂發動攻擊，哈莉找準時機找抓直升機繩索逃跑。由於哈莉體內的奈米炸彈無效，華勒命令死亡射手殺死她，但死亡射手卻頭一次選擇故意對她射偏。

華勒最後還是命令軍方轟下小丑的直升機，而哈莉在爆炸之際掉回樓頂而平安無事，認為小丑已死後重回隊伍中。華勒搭直升機撤離時被夢魘擊落，女巫從箱子裡拿回心臟而重獲法力、成功拼湊出足以毀滅世界的武器，並從華勒的腦中知識而開始攻擊美國各地的軍方基地。當特遣隊來到墜機地點後準備去救她，但死亡射手從直升機裡的機密文件發現佛萊格和女巫的關係，而佛萊格也對所有人如實講述任務的真相。為此，所有隊員皆對佛萊格隱瞞事實感到不滿，一同前往到旁邊的酒吧休息、互相表達心聲，而對此愧疚的佛萊格走進去摔壞炸彈控制器使他們解脫，並將死亡射手最心愛的女兒所寫的信件全部還給他。死亡射手為此感動而決定和他前去，其他人也決定用這次任務來證明自己，特遣隊於是集體來到女巫所佔領的地鐵大樓。

殺手鱷帶領由愛德華茲中尉率領的突擊隊走被水淹沒的地下，遊到夢魘下方設置炸彈。由於夢魘過於強大，燄魔釋出惡魔型態將夢魘逼至角落，讓愛德華茲引爆炸彈，兩人雙雙陪夢魘在爆炸中同歸於盡。剩下的隊員們開始集中火力攻擊女巫，但女巫卻用幻覺來給予他們願望以換取忠誠。哈莉先假裝合作而趁機撿起地上的武士刀挖出女巫的心臟，殺手鱷扔出炸彈來對付女巫製造的毀滅武器，最後由擺脫幻覺的死亡射手所開的一槍將武器完全摧毀。女巫在油盡燈枯之際，佛萊格忍痛捏碎她的心臟，但這剛好讓瓊徹底從詛咒中解脫，從女巫的屍骸中破殼而出。

佛萊格和瓊正式團圓後，大難不死的華勒將所有人關回美夢監獄，但同意為所有人減掉十年的刑期。事後，死亡射手受佛萊格協助而暫時和女兒團圓幾小時，隨後回到監獄牢房裡閱讀女兒的信件。除了迴旋鏢隊長以外，所有人都在牢房裡得到特殊優待。這時，劫後餘生的小丑率軍攻入監獄，和哈莉團圓後一起回家。事情過後，華勒得知有人在暗中調查中途市災難的真相，為了尋求庇護而會面布魯斯‧韋恩談條件。布魯斯答應會庇護她，向她索取各地的超人類名單作為交換條件後，稱他只是想「交點朋友」，走前奉勸華勒不要再次組建X特遣部隊。