Demir Adam 2'te, Tony Stark kahraman kimliğini herkesin bildiği bir noktada yaşamaktadır ve bu kez zırh teknolojisini orduyla paylaşması için baskı görmektedir. Tony, bilgilerin yanlış kişilerin eline geçmesinden çekindiği için geri adım atmaktadır. Pepper Potts ve James Rhodes yanında dururken, yeni ittifaklar kurmaya çalışmaktadır. Hikâyenin ortasında Scarlett Johansson'un Natalie Rushman olarak Tony’nin çevresine girmesi, işleri daha da dikkatli yürütmesini gerektirmektedir. Bu sırada Justin Hammer, kendi planlarıyla öne çıkmaktadır. Tony, hem iş dünyasında hem de özel hayatında artan baskıyla uğraşmakta, zırhını ve sınırlarını yeniden test etmektedir.