Ülkesi için teknoloji harikası silah ve füzeler üreten Stark Industries’in kurucu yöneticisi olan Tony Stark, geliştirdiği yüksek teknolojik buluşlarla dünya çapında çok önemli konuma ulaşmış bir silah sanayicisi ve mucittir. Boş zamanlarındaysa güzeller güzeli kadın hayranlarını ihmal etmez. Yeni geliştirdiği Jericho füzelerin test edildiği bir tatbikat/gösterinin ardından konvoyunun saldırıya uğraması ve bir terörist grubun eline esir düşmesiyle birlikte Tony’nin “tatlı hayatı” bir anda kabusa döner.

Saldırı esnasında zaten zayıf düşmüş olan kalbinin yanına bir şarapnel mermisinin saplanmasıyla hayatı tehlikeye giren Tony, kendisini esir alan terör grubunun esrarengiz lideri Raza (Faran Tahir) tarafından gelişmiş silahlar üretmeye zorlanır. Ancak en kötü anında bile zekasını ve yaratıcılığını kullanarak kendisini esaretten kurtaracak bir zırh imal etmeyi başaracaktır.

Teröristlerden kurtulup ülkesine döndüğünde kendi geçmişiyle hesaplaşma noktasına gelen Tony, kurucusu olduğu Stark Industries’i yepyeni bir hedefe yönlendirmeye yemin eder. Eskiden sağ kolu olan ve kendisinin yokluğunda şirketi yöneten Obadiah Stane’in (Jeff Bridges) şiddetli muhalefetine rağmen günlerini ve gecelerini atölye/laboratuvarında çalışarak geçirmeye başlar. Artık tek isteği, kendisine insanüstü güçler ve fiziksel koruma sağlayacak çok gelişmiş bir zırh geliştirmektir.

Bu arada, yıllardır beraber çalıştığı güzel asistanı Pepper Potts (Gwyneth Paltrow) ve arkadaşı yarbay Rhodey’in (Terrence Howard) yardımıyla dünya çapında sonuçlar yaratacak haince bir komployu açığa çıkartmayı başarır. Yeni kırmızı ve altın rengi zırhına bürünen Tony Stark ve ikinci kimliği Iron Man dünyayı korumaya ve adaleti sağlamaya yemin eder.