Um cientista Reploid chamado Dr. Doppler começa a criação de uma nova cidade para Reploids, que trará uma nova era de paz para os Reploids e humanos. Mas algo dá terrivelmente errado, e agora os Mavericks começaram a aparecer em todos os lugares! Cabe a X e Zero descobrir quem está por trás dessa revolta Maverick e derrubá-los para sempre!
Pela primeira vez na série, os jogadores podem jogar usando o amigo de X, Zero. No entanto, ele é praticamente restrito a apenas um terço de cada nível e tem apenas uma vida (ou seja, quando ele perde toda a sua energia, ele é colocado fora da luta pelo resto do jogo).