После публичного признания Тони Старка в том, что он и есть человек в броне, проходит шесть месяцев. Правительство и военные настойчиво добиваются передачи технологии, но изобретатель отказывается раскрывать секреты костюма. Тем временем в Монако появляется Иван Ванко — физик, чей отец когда-то работал над проектом вместе с Говардом Старком. Сын решает отомстить за прошлые обиды и создает собственное энергетическое оружие, нападая на Старка во время гонки. Тони удается остановить противника, но в его организме начинается отравление палладием, используемым в реакторе. Старк скрывает ухудшающееся состояние, передавая управление компанией Пеппер Поттс и устраивая разгульные вечеринки. На фоне этого появляется Наташа Романофф, которая под видом помощницы внедряется в окружение Старка по заданию Ника Фьюри. Ванко тем временем попадает в тюрьму, но его освобождает конкурент Старка — Джастин Хаммер, желающий заполучить военные контракты. Ванко создает для Хаммера партию дронов, однако на выставке вновь выходит из-под контроля. Тони, получив поддержку друга Джеймса Роудса в броне Марк-2, вступает в схватку с армией роботов и самим Ванко. В финале Старк синтезирует новый элемент, решающий проблему отравления, и спасает Пеппер от взрыва.