Kiedy rząd Stanów Zjednoczonych nalega, aby Tony stanął przeciwko Ivanowi Vanko (Mickey Rourke), tajemniczej postaci z przeszłości rodziny Stark, Ivan decyduje się zniszczyć Tony'ego ukazując światu własną śmiertelną broń skonstruowaną w oparciu o technologie firmy Stark.
Przyciśnięty do muru i jednocześnie zmagający się z własnymi demonami, Tony musi wezwać sprzymierzeńców - tych starych i tych nowych - aby pomogli mu stawić czoła siłom zagrażających nie tylko jemu.
W filmie "Iron Man 2" do Roberta Downeya dołączyli Gwyneth Paltrow, Don Cheadle, Scarlett Johansson, Sam Rockwell, Mickey Rourke oraz Samuel L. Jackson jako Nick Fury.