El año es 21XX. La Tierra se está recuperando del Incidente de Eurasia y la Crisis de la Pesadilla. Lento pero seguro, parece que la paz finalmente puede regresar a la Tierra. Pero mientras haya Mavericks causando problemas, los Maverick Hunters estarán ahí. Pero en los últimos días, X se ha cansado de tantos años pasados en un combate interminable. Quiere poner fin a la guerra de forma pacífica y se ha retirado del frente, dejando a Zero a cargo del trabajo duro. En los días posteriores a este golpe devastador para los Hunters, un nuevo Sindicato llamado Red Alert, dirigido por el carismático Red, ha asumido la tarea de los Maverick Hunters, y su nuevo compañero, Axl, se enfrenta a su mentor. Finalmente, ha llegado el día: Axl escapa de Red Alert y Red lo persigue. Axl necesita ayuda desesperadamente: Red Alert debe detenerse, y no se debe permitir que Axl vuelva a caer en sus manos. X y Zero deben mantener a Axl a salvo, incluso si eso significa poner en peligro sus vidas.
Una combinación de juego de plataformas en 3D y desplazamiento lateral en 2D, Mega Man X7 permite al jugador controlar dos personajes durante cada nivel, intercambiando entre los dos guerreros elegidos para derrotar a los enemigos y resolver cualquier rompecabezas que requiera sus habilidades únicas. Nuevo en la serie es Axl, cuya arma preferida es una pistola, junto con la capacidad de convertirse en cualquier otro robot que haya derrotado en el pasado por un corto espacio de tiempo, usando sus puntos fuertes como una ventaja durante la batalla.