Teraz, kiedy cały świat już wie, że przemysłowiec miliarder Tony Stark (Robert Downey Jr.) to Iron Man, nasz bohater wznawia działalność należącej do zmarłego ojca firmy Stark Expo, która ma zostać wizytówką humanitarnych działań inspirowanych nowinkami technologicznymi. Kiedy rząd Stanów Zjednoczonych nalega, aby Tony stanął przeciwko Ivanowi Vanko (Mickey Rourke), tajemniczej postaci z przeszłości rodziny Stark, Ivan decyduje się zniszczyć Tony'ego ukazując światu własną śmiertelną broń skonstruowaną w oparciu o technologie firmy Stark. Przyciśnięty do muru i jednocześnie zmagający się z własnymi demonami, Tony musi wezwać sprzymierzeńców, aby pomogli mu stawić czoła siłom zagrażających nie tylko jemu.
Robert Downey Jr.
Tony Stark
Gwyneth Paltrow
Pepper Potts
Don Cheadle
Lt. Col. James 'Rhodey' Rhodes
Scarlett Johansson
Natalie Rushman / Natasha Romanoff
Sam Rockwell
Justin Hammer
Mickey Rourke
Ivan Vanko
Samuel L. Jackson
Nick Fury
Clark Gregg
Agent Coulson
John Slattery
Howard Stark
Garry Shandling
Senator Stern
Paul Bettany
Jarvis (voice)
Kate Mara
U.S. Marshal