前作と同じ監督と主演俳優で2010年に製作された。
アイアンマンが世界各地で起きる紛争を鎮圧していることで、世界平和のために貢献しているとトニー・スターク（ロバート・ダウニー・Jr）は誇り高く「スタークエキスポ」で語る。しかしそれでは他の軍事産業は儲からない。競争会社のハマーはアイアンマンを自分の工場でも作ろうと必死になる。
トニーの体は生命維持装置のアーマーの動力源「パラジウム」から出る毒素に蝕まれつつある。あせるトニーは秘書のペッパー（グウィネス・パルトロー）に社長の座を譲り、新しい秘書ナタリー（スカーレット・ヨハンソン）を雇う。
ロシアにシーンは移って、ずっと昔にトニーの父と共同研究していた科学者が亡くなった。かつてアメリカ在住していたときにスパイ容疑で追放され貧困生活だった。息子のアントン（ミックー・ローク）はついに自分でアイアンマンを作り出す。モナコのカーレースに現れるシーンが圧巻。カーレースに出ていたトニーは必死のパッチで撃退する。
捕まったアントンをハマーが脱獄させて自分の工場へ連れて行く。そこで新しいアイアンマンをアントンが生み出す。
トニーの友人ローズ空軍中佐（ドン・チードル）は、トニーが遊んで悪酔いするのをとがめて「マーク2」を無断で装着した上で没収し空軍に持ち帰る。
立ち直ったトニーは父の遺言の映像を見てリアクターを新たに作り出す。
最後のシーンでトニーとローズの二人が、アントンのアイアンマンたちに囲まれて戦うシーンで、高倉健と池部良の「唐獅子牡丹」を思い出した（笑）。
グウィネス・パルトローに加えて神秘的なのに強いスカーレット・ヨハンソンが加わって凛々しい美女二人。
ミッキー・ローク、わたしはかつて彼の大ファンだった。「イヤー・オブ・ザ・ドラゴンを見てめろめろになり、「ダイナー」は大毎地下劇場で、「ランブルフィッシュ」はレーザーディスクを買い、「ナインハーフ」はスバル座で見た。「エンゼル・ハート」「死にゆく者への祈り」「フランチェスコ」「欄の女」「バッファロー’66」も見ている。
顔が変わったという話を聞いていたが、今回は悪役なのだが純なところが透けて見えた。やっぱりファンだから。