钢铁侠托尼·斯塔克(小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰)在国会听证上谢中断交出最新手艺。与此同时,他发明胸口的微型电弧反响炉正敏捷形成血液的钯金属中毒。沮丧的托尼将斯塔克公司的总裁职务交予了秘书波兹(格温妮丝·帕特罗 Gwyneth Paltrow 饰),由她全权担当正在住手的纽约斯塔克博览会。波兹从法令部分调来助理娜塔莉(斯佳丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰)赐顾帮烘托尼。托尼在媒体前的高调亮相惹起了其父昔时同事的儿子,伊凡(米基·洛克 Mickey Rourke 饰)的不满。为了实施报复,他子承父业,研制出了一套可与钢铁战衣相媲美的设备。伊凡的手艺惹起了托尼的竞争对手,军械商贾斯丁·汉默(山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 饰)的属意,他设法将伊凡劫持出狱,奥秘研究庖代钢铁侠。公道托尼苦于钯金属中毒形成的掉意之时,他发明娜塔莉原来身负奥秘任务,而本人的任性,也形成了与密友,空军上校罗尼(唐·钱德尔 Don Cheadle 饰)的交恶,眼看形式就要掉控……