Na een intensieve strijd met buitenaards leven in New York heeft Tony Stark last van angstaanvallen en kan hij niet meer slapen. Hierdoor werkt hij bijna dag en nacht aan zijn Iron Man pakken en probeert steeds meer nieuwe dingen uit. Maar dan wordt de wereld opgeschrikt door een reeks aanslagen door de mysterieuze Mandarin. Tony besluit om de terrorist uit te dagen, waarop deze reageert door vol in de aanval te gaan. Tony ontdekt al snel dat niets is wat het lijkt en hij moet proberen al zijn kracht en kennis te verzamelen om de plannen van Mandarin tegen te gaan en zo zijn naasten te beschermen.