Genç ve dahi teknoloji uzmanı Ezekiel Stane, Demir Adam’ın bile gerisinde kalmayacak derecede ileri bir teknoloji geliştirmiştir. Organik bileşenlerle tasarladığı üstün yeteneklere sahip yeni zırhıyla dikkat çeken Stane, teknolojide çığır açmıştır. Bu sırada, Tony Stark’ın en son teknolojiyle donatılmış yeni uydusunu fırlattığı esnada gerçekleşen beklenmedik bir terörist saldırı herkesi şoke eder. Saldırının sorumlusu olarak Demir Adam gösterilince, olaylar iyice karmaşık bir hal alır. Tony Stark, yani Demir Adam, masumiyetini ispatlamak için S.H.I.E.L.D. ajanlarının peşinde olduğu zorlu bir kovalamacaya başlar.
Gerçek suçluyu ortaya çıkarmak için büyük bir mücadele veren Demir Adam, gizemli düşmanı Ezekiel Stane’in saldırılarını engellemeye çalışırken, maalesef en yakın dostu Savaş Makinesi Albay James Rhodes ve birçok masum kişinin hayatını kurtaramaz. Bu kahramanca çaba sırasında S.H.I.E.L.D. tarafından sorgulanmak üzere gözaltına alınan Demir Adam, kaçmayı başararak asıl suçlunun izini sürmeye devam eder.
Zorlu mücadele esnasında Karadul ve Şahingöz gibi S.H.I.E.L.D. ajanlarının sıkı gözetimi altında olan Demir Adam, beklenmedik bir müttefikten destek alır: acımasız intikamcı Cezalandırıcı. Cezalandırıcı’nın yardımıyla Ezekiel Stane’in peşine düşen Demir Adam, onun geliştirdiği ve tüm dünyayı tehdit eden biyoteknolojik silah Technovore ile yüzleşmek zorunda kalır. Technovore, kendini yenileyen ve kontrol edilemeyen bir güç olarak büyük bir tehlike yaratmıştır. Peki, Demir Adam bu yeni ve güçlü düşmanı durdurabilecek mi, yoksa bu muazzam tehdit karşısında yenilgiye mi uğrayacak? Teknoloji, dostluk ve aksiyon dolu bu heyecan verici film, izleyicilere unutulmaz anlar yaşatıyor.
