قصة الفيلم يرصد الفيلم توني ستارك أو الرجل الحديدي (روبرت داوني جونيور) في أثناء مواجهته لعدو فائق ذي قدرات غير محدودة، يجد الرجل الحديدي عالمه يُدمر بالكامل على يد هذا العدو، لكنه يقوم مجددًا ويبدأ السعي في مهمة مروعة للعثور على كل من كان له صلة بهذا، خلال هذه الرحلة تختبر صلابة الرجل الحديدي ومعدنه الحقيقي. يعتمد ستارك، الذي أصبح وحيدًا في مواجهة هذا الخطر، على غريزته وعبقريته وآلاته لحماية كل من يحبهم، خلال المعركة يبدأ ستارك في الكشف عن إجابة السؤال الذي طالما أرقه لسنوات طوال، وهو هل صنعته البذلة الحديدية أم هو الذي صنعها؟