Прошло полгода после того как мир узнал о существовании Железного человека, и Тони Старк сталкивается с новыми вызовами. Он отказывается передать технологию своего костюма правительству, опасаясь, что она может попасть в неподходящие руки. В это же время Иван Ванко, сын русского учёного, который был уволен из компании Старка и лишён всего, готовит месть Тони за разрушенную жизнь своей семьи. Ванко создаёт собственное оружие, используя технологии, оставленные его отцом.
Тони продолжает бороться с последствиями использования чистого энергии в своем костюме, которое приводит к ухудшению его здоровья из-за неизвестного элемента, попавшего в его тело вместе с технологией. Это заставляет его искать способ борьбы с недугом и одновременно противостоять угрозе, которую представляет Ванко.
В фильме также развивается история Пеппер Поттс, которая стремится к собственному успеху в компании Старка, а Джеймс Роудс продолжает свою работу в Щ.И.Т., где он сталкивается с политическими интригами и давлением со стороны правительства. В картину вводится новый персонаж Наташа Романофф, агент Щ.И.Т., которая становится союзником Тони.
Фильм "Железный человек 2" представляет собой продолжение приключений Тони Старка, где он сталкивается с личными и глобальными проблемами, используя свой интеллект, изобретательность и, конечно же, мощь своего костюма Железного человека.
