鋼鉄のヒーロー“アイアンマン”の活躍をロバート・ダウニー・Jr主演で描くSFアクション超大作のシリーズ第3弾。“アベンジャーズ”での戦いを経て、ヒーローとしての活動に迷いが生じていく天才発明家トニー・スターク=アイアンマンの葛藤と新たな戦いの行方をシリーズ初の3Dで描き出す。人類滅亡の危機を救ったアベンジャーズの戦いから1年、トニー・スタークはアイアンマンスーツのさらなる開発に没頭していたが、合衆国政府は国家の命運をヒーローという個人の力にゆだねることを危惧していた。そんな時、謎のテロリスト、マンダリンが動き出し、その壮絶な攻撃の前にトニーは全てを失ってしまう。