После того как Тони Старк публично признал себя Железным человеком, на него обрушивается давление со всех сторон: власти требуют передать броню армии, а сам Тони упрямо отказывается, опасаясь, что его разработка окажется в чужих руках. При этом здоровье начинает подводить его, и он всё сильнее теряет контроль над собственной жизнью. На фоне этого появляется Иван Ванко, сын русского учёного, которого когда-то унизили и лишили всего после работы на компанию Старка. Теперь Иван одержим местью и собирает собственное смертоносное оружие, чтобы бросить вызов Тони и ударить по нему через его имя и технологии.
Пока Тони пытается удержать под контролем и броню, и свою импульсивную натуру, против него сходятся сразу несколько угроз: старый враг усиливает собственные разработки, влиятельные люди вокруг Старка строят свои игры, а доверять по-настоящему он может лишь немногим. Постепенно конфликт превращается в открытое столкновение, где Тони приходится не только защищать себя, но и доказать, что его изобретение не станет оружием разрушения.