หลังจากที่เปิดเผยตัวตนว่าเป็น Iron Man, Tony Stark (รับบทโดย Robert Downey Jr.) ต้องเผชิญกับความกดดันจากรัฐบาลที่ต้องการให้เขาเปิดเผยเทคโนโลยีที่อยู่ในชุดเกราะของเขา ในขณะเดียวกัน เขายังต้องต่อสู้กับความเจ็บป่วยจากการที่โลหะในชุดเกราะทำให้เขามีอาการป่วย
ในขณะที่ Tony พยายามหาทางที่จะจัดการกับปัญหาที่เกิดขึ้น เขาต้องเผชิญหน้ากับศัตรูใหม่ที่ชื่อว่า Ivan Vanko (รับบทโดย Mickey Rourke), นักวิทยาศาสตร์ที่มีความโกรธแค้นต่อครอบครัว Stark และต้องการสร้างชุดเกราะของตัวเองเพื่อล้างแค้น
นอกจากนี้ Tony ยังต้องทำงานร่วมกับ James “Rhodey” Rhodes (รับบทโดย Don Cheadle), เพื่อนสนิทของเขา และ Natasha Romanoff (รับบทโดย Scarlett Johansson) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนและต่อสู้เคียงข้างเขา
