あらすじネタバレあり
あらすじを読む（結末までのネタバレを含みます）
1. アフガニスタンで誘拐される
兵器会社スターク・インダストリーズの社長トニー・スタークは、新型ミサイル「ジェリコ」を軍に売り込むためアフガニスタンを訪れる。その帰り道、車列が襲われ、トニーは爆発に巻き込まれて気を失う。目を覚ますと洞窟の中。同じく捕まっていた医師インセンが、トニーの胸に電磁石を付けていた。爆弾の細かいかけらが心臓に近づかないよう止めるためだ。
2. 洞窟でスーツを作る
トニーを捕まえたのはテロ組織テン・リングス。一団を率いるラザは「ジェリコを作れ」と命じる。洞窟には自分の会社の武器がたくさん並んでいて、トニーはショックを受ける。トニーはミサイルを作るふりをして、インセンと一緒に、胸の電磁石を動かす小さな発電装置（アーク・リアクター）と、脱出用の鉄のスーツ（マーク1）をこっそり作る。
3. インセンの犠牲と脱出
スーツの起動が間に合わないと見たインセンは、時間をかせぐために飛び出し、撃たれてしまう。インセンは「命を無駄にするな」と言い残して亡くなる。トニーはスーツで武器を焼き払い、空へ飛び出すが、砂漠に落ちてスーツは壊れる。さまよっているところを、親友ローディの捜索隊に救われる。
4. 「もう兵器は作らない」
帰国したトニーは記者会見を開き、会社の兵器づくりをやめると発表する。父の代からの共同経営者オバディアは反対し、取締役会を使ってトニーを会社の仕事から外そうとする。トニーは家の工房にこもり、ジャーヴィスとロボットアームのダミーを相手に、胸の装置を改良し、新しいスーツを作り始める。
5. 赤と金のスーツと、グルミラの戦い
銀色の試作スーツ（マーク2）で空を飛ぶテストをすると、高い空で凍りつく問題が見つかる。そこで改良した赤と金のスーツ（マーク3）が完成する。パーティーで記者のクリスティンから、インセンの故郷グルミラでスターク社の武器が使われている写真を見せられたトニーは、スーツで現地に飛び、テン・リングスを倒して村の人々を助ける。
6. 黒幕はオバディアだった
トニーに頼まれたペッパーは、会社のコンピューターからデータを盗み出し、オバディアがテロ組織に武器を売っていたこと、そしてトニーの誘拐（もともとは暗殺）を依頼していたことを突き止める。一方オバディアは、洞窟に残っていたマーク1の残骸をテン・リングスから受け取り、ラザたちを始末する。そしてトニーの胸から発電装置を奪い、巨大なスーツ（アイアンモンガー）を動かす。
7. 最後の戦い
胸の装置を失って死にかけたトニーを救ったのは、ペッパーが記念に飾っていた古い装置だった（ダミーが手渡す）。トニーはペッパーとコールソンのもとへ駆けつけ、アイアンモンガーと戦う。力で負けるトニーは、ペッパーに会社の大型発電装置を暴走させるよう頼み、そのエネルギーでオバディアを倒す。
8. 「私がアイアンマンだ」
次の日の記者会見。S.H.I.E.L.D.のコールソンが用意した「アイアンマンは護衛のボディガード」という説明を読むはずだったトニーは、途中で原稿を置き、「私がアイアンマンだ」と正体を明かしてしまう。