Enquanto génio e bilionário, Tony Stark (Robert Downey Jr) criou uma armadura praticamente imbatível, que o transformou no Homem de Ferro, um super-herói ao serviço dos outros. Agora, Tony encontra o seu mundo ameaçado pelo megalomaníaco Mandarin, que tenciona dominar o mundo com o seu exército de super-soldados. Assim, como Homem de Ferro, ele tem de usar os seus instintos mais apurados para proteger todos os que lhe são próximos, enquanto luta para destruir Mandarin e o terrível poder dos seus anéis malignos.