天才发明家兼亿万富翁托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼 饰）是美国顶尖军火公司“斯塔克工业”的CEO。他在阿富汗演示新型武器时遭恐怖分子“十环帮”绑架，因弹片侵入心脏而命悬一线。为自救，托尼与同被囚禁的科学家伊森（Yinsen）合作，利用军火材料打造出微型方舟反应堆维持生命，并秘密制造出第一代钢铁战甲“Mark 1”，成功逃脱。回国后，托尼意识到自己研发的武器正危害世界，宣布关闭公司武器部门，转而秘密升级战甲。他开发出更先进的“Mark 3”战甲，化身“钢铁侠”打击恐怖势力。然而，接下来有更为黑暗的阴谋等着他……