По словам Брайана Сингера, у него была двухчасовая дискуссия с Джеймсом Кэмероном, поставившим два фильма о перемещениях во времени («Терминатор» и «Терминатор 2: Судный день»). Режиссёры обсуждали, какая концепция перемещений во времени наиболее правдоподобна и будет работать в рамках фильма. Тема с перемещениями во времени из сюжетной линии комикса «X-men: Days of Future Past» была выбрана за основу фильма, чтобы свести две истории в одну: закрыть сюжетную линию оригинальной трилогии и продолжить работать с сюжетом фильма «Люди Икс: Первый класс». Патрик Стюарт и Иэн МакКеллен были на гастролях с постановкой «В ожидании Годо», когда Брайан Сингер связался с актерами и предложил им исполнить роли Профессора Икс и Магнето. По словам МакКеллена, оба актера были потрясены этим предложением. Они были уверены в том, что их роли прочно закрепились за Джеймсом Макэвоем и Майклом Фассбендером, и что они уже никогда не вернутся к этим персонажам. Брайан Сингер снимал сцены с мутантом Ртутью в необычном формате — 3600 кадров в секунду. Это было сделано для того, чтобы продемонстрировать «скоростные» способности Ртути. Благодаря такой съемке этот персонаж в фильме будет передвигаться в 150 раз быстрее обычных персонажей. В оригинальном комиксе «Дни минувшего будущего» (Days of Future past) упоминается путешествие во времени из 2013-го года, в этом же году начались съемки фильма. Крис Клэрмонт, автор оригинального комикса «Дни минувшего будущего» (Days of Future past), выступил в этом проекте в роли консультанта.