鋼鐵俠托尼·斯塔克(小羅伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 飾)在國會聽證上拒絕交出最新技術。與此同時,他發現胸口的微型電弧反應爐正迅速造成血液的鈀金屬中毒。沮喪的托尼將斯塔克公司的總裁職務交予了秘書波茲(格溫妮絲·派特羅 Gwyneth Paltrow 飾),由她全權負責正在進行的紐約斯塔克博覽會。波茲從法律部門調來助理娜塔莉(斯佳麗·約翰遜 Scarlett Johansson 飾)照顧托尼。托尼在媒體前的高調亮相引起了其父當年同事的兒子,伊凡(米基·洛克 Mickey Rourke 飾)的不滿。?了實施報復,他子承父業,研製出了一套可與鋼鐵戰衣相媲美的裝備。伊凡的技術引起了托尼的競爭對手,軍火商賈斯丁·漢默(山姆·洛克威爾 Sam Rockwell 飾)的注意,他設法將伊凡劫持出獄,秘密研究取代鋼鐵俠。正當托尼苦於鈀金屬中毒造成的失.