เรื่องราวภาคต่อที่คนทั่วโลกได้ทราบกันแล้วว่า มหาเศรษฐียอดนักประดิษฐ์อาวุธ โทนี่ สตาร์ค เปิดเผยตัวเองว่าเขาคือ ไอรอน แมน ซูเปอร์ฮีโร่ที่ช่วยปกป้องโลก เขาได้รับแรงกดดันจากทางรัฐบาล สื่อมวลชน และสาธารณชนต่าง ๆ ให้เปิดเผยเทคโนโลยีในการสร้างไอรอน แมน ให้กับกองทัพ แต่โทนี่เองกลับไม่ต้องการที่จะเผยความลับที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังเกราะเหล็กนี้ เนื่องจากกลัวว่าเทคโนโลยีนี้จะตกไปอยู่ในมือของคนชั่ว มีเพียงสาวคนสนิท เป็ปเปอร์ พอตส์ และเพื่อนตายอย่าง เจมส์ โรดส์ เท่านั้นที่เห็นด้วยกับเขา โทนี่จึงพยายามคิดค้นพัฒนาชุดเกราะเหล็กขึ้นใหม่ เพื่อเตรียมรับมือกับศัตรูหน้าใหม่ที่กำลังจะปรากฏ Iron Man ไอรอนแมน ภาค 2
