Ülkesi için teknoloji harikası silah ve füzeler üreten Stark Industries’in kurucu yöneticisi olan Tony Stark, geliştirdiği yüksek teknolojik buluşlarla dünya çapında aşırı ciddi konuma ulaşmış bir silah sanayicisi ve mucittir. Boş zamanlarındaysa güzeller güzeli bayan hayranlarını ihmal etmez. Yeni geliştirdiği füzelerin test edildiği bir tatbikat/gösterinin ardından konvoyunun saldırıya uğraması ve bir terörist grubun eline tutsak düşmesiyle birlikte Tony’nin “tatlı hayatı” bir anda kabusa döner.
Saldırı sırasında zaten zayıf düşmüş olan kalbinin yanına bir şarapnel mermisinin saplanmasıyla hayatı tehlikeye giren Tony, kendisini tutsak alan terör grubunun esrarengiz lideri Raza (Faran Tahir) tarafından modern silahlar üretmeye zorlanır. Fakat 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 amaca yönlendirmeye yemin eder. Eskiden sağ kolu olan ve kendisinin yokluğunda şirketi yöneten Obadiah Stane’in (Jeff Bridges) şiddetli muhalefetine karşın günlerini ve gecelerini atelye/laboratuvarında çalışarak geçirmeye başlar. Artık tek isteği, kendisine insanüstü güçler ve fiziksel koruma sağlayacak çok gelişkin bir zırh geliştirmektir.
Bu arada, yıllardır birlikte çalıştığı güzel asistanı Pepper Potts (Gwyneth Paltrow) ve arkadaşı yarbay Rhodey’in (Terrence Howard) yardımı ile 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.