Phần hai nối tiếp câu chuyện của phần 1, bắt đầu bằng việc thân phận người sắt của Tony Stark bị lộ ra ngoài công chúng. Trong phần hai Stark bắt đầu cuộc chiến chống lại sự trả thù của kẻ thù người Nga, Whiplash, và đối thủ cạnh tranh Justin Hammer. Phần hai còn có sự tham gia của Scarlett Johnansson với vai trò là điệp viên xinh đẹp người Nga Black Widow.