Nu hvor verden er klar over hans dobbelliv som den rustningsklædte superhelt Iron Man, står milliardæropfinder Tony Stark under pres fra regeringen, pressen og offentligheden for at dele sin teknologi med militæret. Ikke villig til at give slip på sin opfindelse må Stark, sammen med Pepper Potts og James "Rhodey" Rhodes ved sin side, oprette nye alliancer – og konfrontere magtfulde fjender.