Гениальный инженер и эксцентричный миллиардер Тони Старк, чьё оружие сделало его компанию «Stark Industries» могущественной корпорацией, попадает в засаду в Афганистане. Похищенный террористами из «Десяти колец», он получает шокирующее доказательство того, что его же творения попадают в руки врагов. Раненый осколком в грудь и прикованный к импровизированному электромагниту, он вынужден под дулом пистолета работать над созданием ракеты «Иерихон». Но вместо этого, в глухой пещере, вместе с другим пленником, доктором Хо Инсеном, Тони втайне создаёт нечто иное — компактный реактор для сердца и первую версию мощного костюма-брони.
Вернувшись домой, Старк объявляет о прекращении производства оружия, что вызывает бурю негодования. Вскоре он узнаёт, что его доверенный наставник и второй человек в компании, Обадайя Стейн, десятилетиями вёл двойную игру, тайно продавая оружие террористам и стремясь полностью захватить контроль. Кульминацией заговора становится кража миниатюрного реактора из груди самого Тони. Теперь, чтобы остановить бывшего союзника, который усовершенствовал его чертежи и создал гигантского бронированного монстра «Железного Монгра», Старку приходится в одиночку бросить вызов целой армии, полагаясь лишь на свой ум, волю и последнее, самое совершенное изобретение — высокотехнологичный костюм «Железного человека».