Synopsis:

Le monde sait désormais que Tony Stark est Iron Man. Cependant, ce qu'il ne sait pas, c’est que le héros invincible dans son armure or et rouge est aujourd’hui malade et sur le point de mourir. Son générateur au palladium qui empêche les éclats d'obus d'atteindre son coeur empoisonne le sang de Tony à cause de la toxicité de l'élément. Au vu de son pronostic vital, Tony sombre dans la dépression, l'alcoolisme et l'autodestruction. De plus il devient la cible du sénateur Stern qui veut récupérer la technologie de l'armure d'Iron Man pour armer l'US Army par le biais du concurrent de Tony Stark, Justin Hammer. Dans le même temps, en Russie, Anton Vanko (Yevgeni Lazarev), ancien partenaire d'Howard Stark, vient de mourir. Son fils Ivan décide alors de se venger des Stark et jure de faire tomber Tony aussi bas que sa propre famille est tombée. En effet, le père d'Ivan était un associé du père de Tony durant la guerre froide et, ensemble, ils inventèrent le réacteur ARK qui occupe actuellement le torse de Tony Stark. Six mois plus tard, grâce aux conseils et aux plans légués par son père, Ivan Vanko construit à son tour un réacteur miniature relié à des fouets qui sont ainsi électrifiés. Ivan Vanko, devenu Whiplash, décide alors d’attaquer Tony Stark lors du Grand Prix historique de Monaco. Tony Stark, connaissant l’imminence de sa mort, décide de léguer son entreprise et en donne la direction à sa secrétaire Virginia « Pepper » Potts. Alors qu’il va signer les contrats de succession, Tony Stark rencontre Natalie Rushman (qui est en réalité l'agent Natasha Romanoff, chargée par Fury de surveiller Stark). Subjugué par son charme, il lui demande de devenir sa nouvelle secrétaire et celle-ci accepte. Lors du Grand Prix, Tony Stark, plus intrépide que jamais, congédie le pilote de son écurie de course et prend sa place. C’est à ce moment que Whiplash entre sur la piste et découpe en pièce les voitures grâce à ses fouets. Par chance, Tony s’en sort indemne et Pepper Potts réussit, in extremis, à lui lancer son attaché-case contenant la nouvelle armure portable qu’il vient de créer. Iron Man remporte ce combat avec quelques difficultés et Whiplash, arrêté par la police est mis en prison. Justin Hammer le fait alors évader et fait simuler sa mort, lui demandant de l'aider à développer ses projets d'armement pour prendre la place de Stark. De son côté, Tony Stark va célébrer son anniversaire et, redoutant que ce soit le dernier, il se livre à une débauche des plus importantes, totalement saoul et utilise son armure pour divertir ses invités. C’est à ce moment que, révolté par le comportement de son ami et le jugeant indigne de cette arme, le lieutenant-colonel James « Rhodey » Rhodes s’empare de l’armure Mark II (prototype de l’armure d’Iron Man). Après un combat épique entre les deux hommes ainsi équipés dans la maison Stark, il abandonne Stark et emporte l'armure dans une base de l’armée américaine. Justin Hammer y est convoqué dans le but de l'équiper d’un arsenal offensif supplémentaire et de mettre à niveau son logiciel, la renommant ainsi, War Machine. Pendant ce temps, Whiplash a conçu et construit des drones de combats et a augmenté la puissance de sa propre armure. Hammer commence à douter de lui et le fait enfermer. Tony Stark, délaissé par ses amis et sur le point de mourir, est retrouvé par le directeur du SHIELD, Nick Fury. Lors de cette rencontre, Tony Stark découvre la véritable identité de Romanoff et sa mission, tandis que Fury lui confie que le réacteur ARK n’est qu’un prototype qu'Howard Stark n’a pas terminé, et qu’il incombe à Tony de parachever l’œuvre de son père. Grâce aux plans de ce dernier, il parvient à concevoir un nouveau générateur en synthétisant un nouvel élément chimique, plus puissant que le palladium et sans danger pour sa santé. Whiplash le contacte alors par téléphone et menace de faire subir en 40 minutes à ses proches ce que son père et lui ont subi durant 40 ans. Stark équipe en urgence son armure avec le nouveau générateur et, sans test préalable, se rend à la Stark Expo où Justin Hammer présente ses nouveaux drones ainsi que l'armure pilotée par Rhodes. Au cours de cette présentation, Ivan Vanko, qui s'est débarrassé de ses geôliers, active à distance les drones de combat et pirate l'armure de Rhodes pour les envoyer combattre Iron Man. S’ensuit alors un combat entre Iron Man, les drones de Hammer et War Machine.