После того, как Железный Человек, он же Тони Старка (Роберт Дауни-младший) открыл свой истинный облик, его постоянно достает правительство Соединенных Штатов. Они требуют, чтобы Тони отдал им мощное оружие - костюм Железного Человека.

Правительство пытается и самостоятельно создать дубликат костюма с помощью соперника Старка - Джастина Хаммера (Сэм Роквелл) и давнего друга и коллеги Тони -  Джимми Родса (Дон Чидл). Но это еще не все. Внезапно в фильме появляется таинственный и опасный враг – Иван Ванко (Микки Рурк).

Иван создал очень сильный костюм, и  теперь под именем Кнута пытается покончить с семьей Старка и Железным Человеком раз и навсегда. С этой целью Кнут обедняется с Хаммером.  Но в этой борьбе Тони будет не один. На помощь ему придет привлекательная таинственная ассистентка (Скарлетт Йоханссон), которая всячески помогает главному герою.