Han er en af de vigtigste våbenproducenter i verden, en genial opfinder og lidt af en playboy. Hvad hans våben kan bruges til, opdager Tony Stark dog først for alvor, da de bliver vendt mod ham selv under en test i et mellemøstligt land. Hårdt såret bliver han bortført af angriberne, og efter en operation, der efterlader ham svækket og med en livstruende granatsplint lige ved hjertet, tvinges han til at rekonstruere sit seneste dødbringende missil til oprørslederen Raza.

I hemmelighed bygger Stark et automatisk panser, en krigsrobot med ham selv indeni, som skal gøre flugt mulig. Mere død end levende redder han sig hjem til USA, hvor han på overfladen genoptager sin livsstil, men hvor han i hemmelighed genskaber sin jerndragt. Iført denne dragt, der giver ham superkræfter, tillader ham at flyve hurtigere end jagerfly og er udstyret med alle slags våben, forvandler han sig til en forkæmper for retfærdigheden. Han bliver Iron Man.

Jon Favreau genfortæller Marvel-tegneseriernes superhelte-myte om Iron Man med Robert Downey Jr. som playboy-industrimagnaten, der viser sit sande hjerte, når han skjuler sig bag masken som Iron Man. Gwyneth Paltrow ses som hans trofaste assistent, Jeff Bridges som hans noget mere tvivlsomme direktør og endelig Terrence Howard som Starks kontakt i militæret.