Kiedy Tony Stark (Robert Downey Jr.) ujawnił światu, że jest superbohaterem Iron Manem, wszyscy oszaleli na jego punkcie. Organizowane przez niego targi technologii oblegane są przez ekipy telewizyjne z różnych krajów, a on sam traktowany jest jak gwiazda największego formatu. Jednak  rząd, prasa i zwykli obywatele zaczęli naciskać na niego, by podzielił się swoją technologią z armią. Tony jednak obawia się, że tajne informacje dostaną się w niewłaściwe ręce. Jednak tym razem nie staje do walki sam. Wraz z Pepper Potts (Gwyneth Paltrow) i Jamesem „Rhodeyem” Rhodesem (Don Cheadle) Tony tworzy przymierze, które musi powstrzymać nadciągającą wrogą siłę. Na jego drodze stanie pałający żądzą zemsty fizyk Ivan Vanko (Mickey Rourke) oraz konkurent w interesach Justin Hammer (Sam Rockwell).