钢铁侠托尼·斯塔克拒绝在国会听证会上交出最新技术。与此同时，他发现他胸前的微型电弧反应堆正在迅速引起他血液中的钯中毒。沮丧的托尼把斯塔克公司总裁的职位交给了他的秘书波兹，波兹全权负责正在纽约举行的斯塔克博览会。波兹把他的助理娜塔莉从法律部调过来照顾托尼。托尼在媒体面前高调亮相，引起了父亲前同事之子伊万的不满。为了复仇，他追随父亲的脚步，开发了一套可以与钢铁战衣相媲美的装备。伊万的技术引起了托尼的竞争对手，军火商贾斯汀·哈默的注意，他设法从监狱里绑架了伊万，并秘密研究了钢铁侠的替代品。就在托尼饱受钯中毒带来的失望之苦时，他发现娜塔莉正在执行一项秘密任务，而他自己的反复无常也导致他与好朋友空军上校罗尼闹翻了，眼看局势就要失控……