表の顔は億万長者のプレイボーイ。裏の顔はパワードスーツを装着して悪と戦うスーパーヒーロー。マーヴェル・コミックから生まれた型破りな人気ヒーローの活躍を描くメガヒット・アクションの第二弾。前作の最後、自らの正体がアイアンマンであることを全世界に明かした主人公トニー・スタークに、新たな強敵、新たな試練が襲いかかる。
　アイアンマンことトニー・スターク役には前作で人気ブレークした「シャーロック・ホームズ」のロバート・ダウニー・ジュニア。トニーの頼れる秘書ペッパー役のグィネス・パルトロー、前作のラストに登場したサミュエル・Ｌ・ジャクスンなどもひきつづき登場する。
　新加入のキャストには豪華な顔ぶれが勢ぞろい。悪役ウィップラッシュには「レスラー」のミッキー・ローク。謎の美女ブラック・ウィドーには「それでも恋するバルセロナ」のスカーレット・ヨハンスン。トニーの親友ローディには前作のテレンス・ハワードに代わって「ホテル・ルワンダ」のドン・チードル。トニーと敵対する武器商人ハマーには「月に囚われた男」のサム・ロックウェル。
　監督は前作同様ジョン・ファヴローで、ハッピー・ホーガン役で出演も兼任。脚本を手がけたのはダウニーと「トロピック・サンダー」でも組んだジャスティン・セロー。
　アイアンマンの正体が大富豪トニー・スターク（ロバート・ダウニー・ジュニア）であることが公表された衝撃の記者会見から半年後。トニーを囲む環境は一変していた。億万長者としてアメリカ一有名だった男は、連日のマスコミ報道で世界一有名なヒーローとなり、民衆の熱い支持を一身に集める存在になっていた。だがその一方で、国家はアイアンマンの持つ驚異的な力を危険視し始める。政府が下した決断は、トニーからパワードスーツを強制的に没収することだった。だが議会の聴聞会に呼び出しを受けたトニーは、公衆の面前でその要求を『僕のスーツは体の一部』と突っぱねる。スーツの技術が他人の手に渡ることを彼は何より恐れていた。
　そんなトニーの一連のニュースを憎悪の目で見つめる男がいた。長い刑務所暮しを送ってきたロシアの罪人イワン・ヴァンコ（ミッキー・ローク）だ。パワードスーツの技術はもともと彼の亡き父親がロシアで開発したものであり、トニーの父親ハワードに”盗まれた”ものだった。スターク一族への恨みは、彼を復讐鬼ウィップラッシュへと変貌させる。