故事主人托尼斯塔克（小羅伯特唐尼飾）是一位身價億萬的企業家，同時還是一位天才發明家他身為美國政府頂尖武器承包商的總裁，幾十年來因保護美國的全球利益而享有極高聲望。然而，托尼令人稱羨的生活突然出現了三百六十度的大轉變：他的隊員遭到武器測試的攻擊，而他也被一群暴徒挾持淪為人質。 在這次的意外事件中，他原本就十分脆弱的心臟因受到炮彈碎片傷及而生命垂危，他隻好服從神秘的暴徒首領雷薩之命，建造一具破壞性極大的毀滅武器。不過，他暗中違反命令，反而運用他的聰明才智為自己打造出一套鋼鐵衣，幫助他維持生命，並逃出暴徒的魔掌。 回到美國之後，托尼必須重新面對過去，並誓言帶領自己的企業邁向新的方向。然而，他不在公司的期間，他的領導地位被他的左右手——最高執行長奧巴代斯坦（傑夫臺灣電影網布裡奇斯）頂替，他隻好設法在奧巴代的阻撓下，每天從早到晚埋頭待在自己的工廠開發更先進的鋼鐵衣，以求得超出人類的力量來保護自己的身體。 借助長期助理佩佩波茲小辣椒（ 格溫妮斯帕爾特羅飾）及值得信任的羅迪上校（特倫斯霍華德飾）的鼎力相助，托尼揭發了一件全球性的恐怖破壞計劃。於是，他穿上賦予他強大力量的全新紅金色鋼鐵衣，宣示要保護這個世界不受邪惡勢力的威脅。
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