1980年の「ダークフェニックス・サーガ」は、チームのラインナップの変更とフェニックス（ジーン・グレイ）の死に繋がり[23]、サイクロプスは彼女を弔うためにチームを離れた。コミックライターで歴史家のロイ・トーマスとピーター・サンダーソン（英語版）は「『ダークフェニックス・サーガ』のクレアモントとバーンの関係は『ギャラクタス・トリロジー』のスタン・リーとジャック・カービーと同じだ。マーベルの歴史のランドマークであり、能力の頂点で作者の働きが示された」と分析した[24][25]。このストーリーラインではまた、セバスチャン・ショウ（英語版）、エマ・フロスト（英語版）、ハリー・レランド（英語版）、ドナルド・ピアース（英語版）、元はマグニートーのブラザーフッドの一員であったマスターマインド（英語版）により構成されたインナーサークルのヘルファイア・クラブ（英語版）が初登場した。新しいティーンエイジャーのミュータントのキティ・プライドは第129号（1980年1月）に初登場し、第139号でX-メンに加入した。第130号（1980年2月）では歌手のミュータントのダズラー（英語版）が初登場したが、彼女はチームには入らず、ソロタイトルを持つこととなった。

第141-142号（1981年1-2月）で展開されたストーリーライン「デイズ・オブ・フューチャーパスト」では、大統領候補のロバート・ケリー（英語版）が暗殺されたことが引き金となって生まれた悲惨な未来を回避するためにタイムトラベルするキティ・プライドが描かれ、ミスティーク率いる新しいブラザーフッド・オブ・イヴィル・ミュータンツが初登場した[26]。バーンはセンチネルがミュータント種に対する本物の驚異として描かれた物語を作り上げた[27]。バーンは第143号を以てシリーズから降板し、その後はコックラムが復帰し、さらにポール・スミス（英語版）やジョン・ロミータ・Jrが続いた。

1980年代半ばまでに『The Uncanny X-Men』は最も売れたアメリカン・コミックスの1つとなり[28]、ライターやイラストレーターは業界のスターとなり、また多くのスピンオフやミニシリーズへとつながった。マグニートーの複雑な背景も徐々に描かれた。第151号では彼がホロコーストの生存者であることが明かされ、また第161号ではマグニートーとエグゼビア教授がX-メン結成前からの知り合いであったことが描かれた。第199号でミスティークのブラザーフッドのメンバーであったローグ（英語版）が第171号（1983年7月）でX-メンに移籍した。ミスティークのブラザーフッドは転向し、政府公認のフリーダム・フォース（英語版）となった。彼らの最初の行動は、「シークレット・ウォーズII（英語版）」の間にX-メンに近づいていたマグニートーを捕獲することであった。マグニートーは投降するが、自分の裁判が中止されると逃亡し、第200号（1985年12月）で宇宙へと去ったエグゼビアに代わって彼の学校の校長となった。

第169号（1983年5月）ではニューヨークの地下に住むミュータント集団のモーロックス（英語版）が初登場した。第170号ではストームがそのリーダーとなった。彼女はローグを追う政府軍によってパワーを弱められ、そして創造の力を持つミュータントのフォージ（英語版）と出会った[29]。ストームが故郷のアフリカに戻るためにチームを離れるとナイトクローラーがフィールドリーダーとなった。

『ニューミュータンツ』第18号において「デイズ・オブ・フューチャーパスト」のディストピア的な未来から現代にやって来たレイチェル（英語版）が描かれ、その後『アンキャニィ』誌にも第184号から登場し、サイクロプスの娘であることが明かされた。

クレアモントは第175号（1983年11月）でマデリーン・プライアー（英語版）と結婚させることでサイクロプスをシリーズに再登場させ、第201号（1986年1月）で彼女は彼の息子を産んだ。2ヶ月後にオンゴーイングシリーズ『X-ファクター（英語版）』が創刊され、X-メンのオリジナルメンバー5人が登場した。これでジーン・グレイが復活し（第100号以降に登場した彼女は偽物であると設定補完された）、サイクロプスは妻と子供と別れた。クレアモントは特に後者に反対し、ルイーズ・サイモンソン（英語版）がライターに就任するまで同誌には否定的であった[8]。

アーティストのアーサー・アダムス（英語版）が『The Uncanny X-Men Annual』第9号（1985年）を執筆したことによりチームとの長い付き合いが始まり、以後数年にわたって年刊誌のアーティストを担当した[30]。

1986年末にはX-メン系タイトル間での初めてのクロスオーバーとなる「ミュータント・マサカー（英語版）」が発表され、謎の男ミスター・シニスター（英語版）の指揮で働くマローダーズ（英語版）によって多数のモーロックスが殺害された[31]。1980年代には他に「フォール・オブ・ザ・ミュータンツ（英語版）」（1988年）[32]、マデリーン・プライアーがシニスターによって創られたジーン・グレイのクローンであることが明らかになる「インフェルノ（英語版）」が発表された。キャストも変動し、1987年初頭にはサイロック（英語版）、ダズラー、ロングショット（英語版）、ハヴォック、1080年には新しいティーンエイジミュータントのジュビリー、第255号（1989年）でフォージ、『Uncanny Annual X-Men』第14号（1990年）でガンビット[33]が追加された。X-メンはウィンチェスターを離れ、アルカトラズ島、ミューア島（英語版）、アウトバックなどを転々とした。 『X-ファクター』、『ニューミュータンツ』とクロスオーバーし、ミュータントの権利のためにX-メンがジェノーシャ（英語版）政府と対決する「エクスティンクション・アジェンダ（英語版）」は1990年の秋に出版された[34]。

1988年から1990年のあいだは月に2回の刊行となり、その間にアーティストのマーク・シルヴェストリ（英語版）とジム・リーが参加した。