Au moment où Tony Stark révèle au monde qu'il estIron Man[Note 1], àMoscou,Anton Vanko meurt dans la misère. Son fils Ivan décide alors de se venger de la famille Stark et jure de faire tomber Tony aussi bas que sa propre famille est tombée à cause d'Howard Stark. En effet, Ivan tombe sur les plans du réacteur ARK (dont la réplique miniature occupe actuellement le torse de Tony) avec les noms d'Anton Vanko et d'Howard Stark inscrits en dessous. Anton était un physiciensoviétique qui passa à l'Ouest en1963 et devint un associé d'Howard. Ensemble, ils inventèrent le réacteur ARK, mais Anton fut accusé d'espionnage et expulsé desÉtats-Unis en1967. Grâce à ces plans, Ivan construit à son tour un réacteur miniature.
Six mois plus tard, enmai 2011, Tony Stark inaugure l'ouverture de laStark Expo àFlushing Meadows, comme l'avait fait son père en1974. Mais le monde ignore que Stark est aujourd’hui malade et sur le point de mourir. Son générateur aupalladium, qui empêche les éclats d'obus d'atteindre son cœur, empoisonne le sang de Stark à cause de la toxicité de l'élément. Au vu de son pronostic vital, Stark sombre dans la dépression, l'alcoolisme et l'autodestruction. De plus, il devient la cible du sénateur Stern (le président duComité sénatorial des forces armées américaines) qui veut faire d'Iron Man la propriété des États-Unis par le biais de l'actuel fournisseur principal desforces armées,Justin Hammer. Dans le même temps, toujours à Moscou, Ivan Vanko a relié son réacteur miniature à desfouets qui sont ainsi électrifiés. Dans son manoir, àMalibu, Stark, conscient de l’imminence de sa mort, décide de léguerStark Industries et d'en donner la direction à sa fidèle secrétaireVirginia « Pepper » Potts. Ivan, devenuWhiplash, acquiert defaux papiers pour se rendre auGrand Prix historique de Monaco. Alors que Stark va signer les contrats de succession, il fait la connaissance d'une nouvelle employée, Natalie Rushman (qui est en réalité un agent duSHIELD,Natasha Romanoff, chargée par le directeur de l'organisation,Nick Fury, de surveiller Stark). Subjugué par son charme, il lui demande de devenir sa nouvelle secrétaire et celle-ci accepte.
Lors du Grand Prix, Stark, plus intrépide que jamais, congédie le pilote de son écurie de course et prend sa place. C’est à ce moment que Vanko entre sur la piste et taille les voitures en pièces à l'aide de ses fouets. Par chance, Stark s’en sort indemne et Pepper Potts réussit, in extremis, à lui lancer sonattaché-case contenant la nouvelle armure qu’il vient de créer. Stark remporte ce combat avec quelques difficultés, après quoi Ivan est arrêté par la police et mis en prison. Mais Justin Hammer le fait alors évader et fait simuler sa mort, lui demandant de l'aider à développer ses projets d'armement pour prendre la place de Stark.
De son côté, Stark va célébrer son anniversaire et, redoutant que ce soit le dernier, se livre à une débauche des plus débridées. Totalement saoul, il revêt son armure et s'en sert pour divertir ses invités. C’est à ce moment que, révolté par le comportement de son ami et le jugeant indigne de cette arme, lelieutenant-colonel James « Rhodey » Rhodes s’empare de l’armure Mark II (prototype de l’armure d’Iron Man). Après un combat épique entre les deux hommes ainsi équipés dans le manoir Stark, Rhodes abandonne Stark et emporte l'armure à labase Edwards.
Stark, délaissé par ses amis et toujours sur le point de mourir, est retrouvé au Randy's Donuts par Nick Fury. Lors de cette rencontre, Stark découvre la véritable identité de Rushman et sa mission. L'agent Romanoff injecte à Stark du dioxyde delithium pour alléger ses symptômes et lui laisser plus de temps pour trouver un élément de substitution au palladium. Chez Hammer Industries, Justin découvre que Vanko commence à produire non pas des armures comme Stark mais desdrones de combat. De retour dans le manoir, Fury confie à Stark que le réacteur ARK est basé sur une technologie inachevée, et qu’il incombe à Stark de parachever l’œuvre de son père. Hammer est convoqué à Edwards dans le but d'équiper le Mark II d’un arsenal offensif supplémentaire et de mettre à jour son logiciel. Grâce à une maquette de la Stark Expo de 1974, Stark parvient à concevoir un nouveau générateur en synthétisant un nouvel élément chimique, plus puissant que le palladium et sans danger pour sa santé.
Pendant ce temps, Vanko a construit au moins une trentaine de drones et a augmenté la puissance de sa propre armure. Hammer commence à douter de lui et le fait enfermer.
Ayant réussi à se débarrasser de ses geôliers, Vanko contacte Stark par téléphone et menace de faire subir en 40 minutes à ses proches ce que son père et lui ont subi durant 40 ans. Stark équipe en urgence son armure avec le nouveau générateur et, sans test préalable, se rend à la Stark Expo où Justin Hammer présente ses nouveaux drones ainsi que l'armure pilotée par Rhodes. Au cours de cette présentation, Vanko active à distance les drones de combat et pirate l'armure de Rhodes pour les envoyer combattre Stark. S’ensuit alors un combat entre Stark, les drones de Hammer et Rhodes.
Alors que Stark est sur le point d’affronter son ami, l'agent Romanoff réussit à entrer par effraction chez Hammer Industries et à désactiver les commandes à distance, rendant Rhodes à nouveau maître de son armure, et les deux héros de métal détruisent ensemble le reste des drones. C’est à ce moment que Vanko apparaît, vêtu de sa nouvelle armure, et les affronte.
Vanko est finalement vaincu grâce aux répulseurs de Stark et Rhodes. Mais Vanko, lourdement blessé, révèle à Stark que les drones sont programmés pour exploser tous en même temps. Tony et Rhodes s'enfuient à temps et Vanko meurt dans l'explosion. Stark sauve la vie de Pepper, qui était restée à proximité d'un drone vaincu et celle-ci, dépassée par les événements, lui donne sa démission. Mais Stark refuse et l'embrasse, lui avouant son amour. De son côté, Rhodes décide de ne pas rendre à Stark son armure et devient ainsiWar Machine, permettant à l'armée américaine de ne plus dépendre de Stark.
Plus tard, Stark est de nouveau convoqué par Nick Fury qui lui avoue n'être plus certain que le projet Initiative (sur la création d'uneéquipe de super-héros) le concerne. Il s'appuie sur un rapport écrit par l'agent Romanoff décrivant le playboy milliardaire comme instable. Cependant, Fury lui apprend qu'il voudrait faire de lui un consultant du SHIELD, ce que Stark accepte, en échange de quoi, lui et Rhodes seront décorés àWashington, D.C. par le sénateur Stern.
Scène post-générique
Une voiture roule dans le désert duNouveau-Mexique. L'agentPhil Coulson en sort, se dirige vers l'emplacement d'un cratère, sort son téléphone portable et dit : « Monsieur... Nous l'avons trouvé ». La caméra dévoile alorsMjolnir, le marteau deThor[Note 2].
Sauf indication contraire, les informations mentionnées dans cette section peuvent être confirmées par les bases de données cinématographiquesIMDb et Allociné, présentes dans la section« Liens externes ».
Don Cheadle remplace iciTerrence Howard dans le rôle de James Rhodes, aliasWar Machine. Terrence Howard devait initialement reprendre son rôle dansIron Man 2 mais cela a été compromis par plusieurs désaccords entre l'acteur et la production. Les deux acteurs ont déjà joué ensemble dansCollision en 2004.
Le,Paramount annonce qu'il distribuera le filmIron Man 2, produit parMarvel Studios, désormais une filiale deDisney, et qu'il aura sa première américaine le auEl Capitan Theatre de Hollywood, salle détenue par Disney[18].
Il a reçu un accueil critique assez bon, recueillant 73 % de critiques positives, avec une note moyenne de 6,5/10 sur la base de 298 critiques collectées, sur le site agrégateur de critiquesRotten Tomatoes[20]. SurMetacritic, il obtient un score de 57/100 sur la base de 40 critiques collectées[19].
En France, le film obtient une note moyenne de3,1⁄5 sur le siteAllociné, qui recense 20 titres de presse[21].
LorsqueTony Stark ouvre la malle contenant les affaires de son pèreHoward Stark, ont peut y voir un schéma ducube cosmique ainsi qu'un comicsCaptain America Comics n°1 publié en.
Spider-Man apparaît dans une scène en tant que Peter Parker, c'est un petit garçon sous un masque d'Iron Man que le super-héros sauve.
À la fin du film, Tony regarde un dossier « Avengers » sur le bureau deNick Fury. Au même moment, un reportage sur l'affrontement entre l'armée etHulk à l'université de Culver est diffusé. Ce reportage est tiré deL’Incroyable Hulk.
Le milliardaireElon Musk fait un caméo dans la scène du grand prix de Monaco, où il rencontre Tony Stark. En effet ce serait Musk qui aurait inspiré la manière d'être de Tony Stark dans l'adaptation cinématographique.