Miliardarul armurier, un inventator talentat, playboy și filantrop Tony Stark aproape toată viața lui a dus o existență lipsită de griji, crearea de diverse arme și echipamente pentru nevoile armatei Statelor Unite. Tony se duce în Afganistan pentru a demonstra o nouă dezvoltare împreună cu prietenul său locotenent colonel James Rhodes. Dupa urmatorul spectacol noua sa arma - o rachetă „Jericho“ - care desfășoară convoiul sau atacat de către o organizație teroristă „Zece Inele.“ În timpul atacului asupra convoiului, Stark este grav rănit: fragmente din proiectil intră în piept. Este posibil să scapi de fragmente mari, dar cele mai mici pot să intre în inimă. Un alt ostatic - om de știință Insen salvează viața lui Tony prin introducerea unui electromagnet, conectat cu o baterie care trage piesele inimii. Teroriștii în schimbul cererii de libertate să le colecteze o rachetă "Jericho".
Realizând că teroriștii nu îi vor lăsa să meargă așa, încep să creeze o armură greoaie în loc de o rachetă, cu ajutorul căreia ei pot scăpa. În timpul creării armurii, Stark face un reactor portabil bazat pe fuziunea la rece și este o sursă ieftină, dar foarte puternică de energie. Acest reactor este "inima" armurii și înlocuiește Stark cu o baterie care alimentează electromagnetul introdus în piept. Profitând de ocazie, Tony, purtând armuri, începe lupta, încercând să ajungă la ieșire. Inseen se sacrifică pe sine ieșind la teroriști și împușcându-i la ei pentru a distrage atenția și a câștiga timp pentru Stark (astfel încât reactorul său să se reîncarce pe deplin). Simțindu-și vina și neînțelegerea, Tony începe să distrugă toate stocurile de arme teroriste, care, după cum sa dovedit, a fost creată de propria sa companie.
După ce a fost eliberat, se întoarce în patria sa și anunță la o conferință de presă despre suspendarea întregii producții militare, din cauza căreia oamenii nevinovați mor. Această afirmație nu-i plac prietenul credincios și tovarășul tatălui său - Obadaye Stein. Începe să bănuiască că Tony are ceva în minte. La o conferință de presă, agentul SHCHI.T.a Phil Colson a fost de acord cu asistentul lui Stark, Pepper Potts, despre întâlnire. În acest moment, Tony Stark inventează un costum de luptă nou, mai tehnologic și computerizat (Mark II). El creează, de asemenea, un nou reactor pentru el însuși, deoarece cel dintâi a "servit al său". El decide să scape de vechiul reactor, dar Pepper decide să-l salveze, deoarece și-a apărat șeful de la moarte.
Tony testează prima armură a noii generații, dar nu-i permite să decoleze datorită glazurii, atunci Stark colectează un nou armură de titan și aliaj de aur (Mark III).
În timp ce armura se întâmplă, el a participat la o seară de caritate organizat în onoarea asistenței pentru familiile de pompieri, care a „uitat“ să invite, în cazul în care descoperă că cineva este încă în furnizarea de teroriști arme „Stark Industries“, precum și ceea ce a început Obadia îndepărtarea sa din postul de director al companiei.
Între timp, teroriștii găsesc în deșert vechea armură a lui Starck, distrusă deja, cu care Tony a scăpat. Adunând armuri pe desenele rămase ale lui Stark, teroriștii intenționează să fie de acord cu Obadayya despre schimbul: în schimb, va trebui să furnizeze în viitor modele mai avansate de armuri. Cu ajutorul asasinatului, Obadayya îi înșeală și fură armura. Pe baza acestui model, Obadaya își creează propria versiune de armură, dar nici cei mai buni oameni de știință nu pot recrea reactorul, fără de care armura nu poate porni, deoarece niciuna din baterii nu are suficientă energie pentru ao folosi.
Tony vede la televizor un masacru brutal împotriva locuitorilor din orașul Gulmira (orașul natal Insen), aranjat de "Zece inele" din Afganistan, cu aceeași armă creată de ei. El merge în Afganistan pentru a neutraliza teroriștii. Drept urmare, el reușește să oprească unul dintre lideri și să-i salveze pe locuitorii din zonă. Pe drumul din spate, începe să urmărească două avioane ale Forțelor Aeriene ale SUA (F-22 Raptor), iar apoi Tony îi spune lui Rowdy că este un Iron Man. Dar această situație nu salvează și persecuția continuă. Tony rupe accidental un avion și salvează pilotul, care nu a deschis parașutul.
Tony îi cere lui Pepper să afle cine tratează teroriștii cu arme Stark Industries. În biroul companiei, Pepr a spart computerul lui Obadaya și a aflat că a plătit pentru răpirea lui Tony. Dupa ce a copiat probele, ea o transmite agentului Colson, care a vrut sa discute cu ea despre circumstantele scaparii lui Tony.
Apărând în casa lui Tony, Obadaya îl paralizează cu același dispozitiv și fură reactorul, lăsându-l pe Tony să moară. Totuși, Tony salvează vechiul reactor, pe care Pepper la reținut. Îl purtând împreună cu costumul său, merge să-l salveze pe Pepper, care a mers să-l aresteze pe Obadayyu împreună cu agenții Sh.I.T. Tony Stark se luptă cu Obadiah Stein, de asemenea, îmbrăcat în armură. După o bătălie lungă pe autostradă, ambii se grăbesc în aer, dar la altitudine mare, datorită înghețării, costumul lui Stein este negat de toate sistemele, iar alimentarea cu energie a lui Stark în reactor scapă rapid. Pe acoperișul clădirii, care găzduiește un mare reactor KhTS, Obadaya încearcă să omoare Stark. În același timp, Pepper, la cererea lui Tony, include toate încărcăturile reactorului la maximum, ceea ce provoacă un puls electromagnetic puternic. Obadiah Stein ucide acest impuls, iar Stark se află în ultimul moment la o distanță sigură.
În dimineața următoare ziarele au dat porecla noului erou: "Omul de fier". Agentul Coulson dă documente Tony și Pepper alibi confirmând Stark pentru presă, care ar fi petrecut tot timpul pe iahtul său în compania invitaților și „Iron Man“ și face un bodyguard personal al lui Tony Stark. Într-un comunicat de presa, Stark a negat inițial orice implicare în evenimentele de pe drum și pe acoperiș, dar apoi dintr-o dată spune: „Eu - Iron Man.“
Mulți oameni au crezut că Iron Man era deja peste, dar în scena după credite sa arătat cum Tony Stark este vizitat de comandantul Sh.I.T. Nick Fury și oferă să discute cu el un program de creare a unei echipe de super-eroi-Avengers.