W maju studio wyznaczyło datę amerykańskiej premiery na 18 lipca 2014 roku, a w sierpniu ujawniono pełny tytuł, X-Men: Days of Future Past. W październiku Vaughn zrezygnował na rzecz filmu Kingsman: Tajne służby. Kilka dni później poinformowano, że Singer zajął jego miejsce. W czerwcu 2013 roku data premiery została przesunięta na 23 maja 2014.
Casting Pod koniec listopada 2012 roku ujawniono, że James McAvoy, Michael Fassbender, Jennifer Lawrence i Nicholas Hoult powtórzą swoje role z filmu X-Men: Pierwsza klasa, Ian McKellen i Patrick Stewart z oryginalnej trylogii. Kilka dni później, na początku grudnia potwierdzono powrót Hugh Jackmana jako Wolverine’a.
W styczniu 2013 roku poinformowano, że Anna Paquin jako Rogue, Elliot Page jako Kitty Pryde i Shawn Ashmore jako Iceman, powtórzą swoje role z oryginalnej trylogii. Rola Paquin ostatecznie została mocno okrojona. W następnym miesiącu ujawniono, że Peter Dinklage zagra antagonistę w filmie. W marcu poinformowano, że powróci Halle Berry jako Storm i Daniel Cudmore jako Colossus, a do obsady dołączyli Fan Bingbing jako Blink, Booboo Stewart oraz Omar Sy.
W kwietniu ujawniono, że Adan Canto zagra w filmie.