Sad kada je svet svestan da je pronalazač milijarder u stvari Iron Man, Tony (Robert Downey Jr.) će pokušati da iskoristi povlastice odela Iron Man-a tako što će obnoviti ekstravagantni Stark Ekspo svog pokojnog oca, izložbu humanitarnih inovacija inspirisanih tehnologijom. Dok američka vlada insistira da Tony preda revolucionarno oružje vojsci, Ivan Vanko (Mickey Rourke), misteriozna figura iz prošlosti porodice Stark, planira da uništi Tonyja otkrivajući sopstveno oružje razorne moći, koje je zasnovano na Starkovoj tehnologiji.
Opterećen problemima na svim poljima, dok se u isto vreme suočava i s ličnim demonima, Tony ne može ništa drugo osim da pozove svoje saveznike - stare i nove - da mu pomognu da se suoči s udruženim silama koje prete da unište njega i čitavo čovečanstvo.