当托尼·斯达克（小罗伯特·唐尼 饰）公开了自己是“钢铁侠”的真正身份后，立即不断地受到敌人的狙击！胸前挂着类似斯达克电子心脏的疯狂武器发明家“丧鞭”（米基·洛克 饰），由俄罗斯逃狱而来向斯达克挑战；女特务“黑寡妇”（斯嘉丽·约翰逊 饰）以女秘书身份潜伏在斯达克身边有所图谋…不但要迎战四方八面的神秘敌人，就连红颜知已“小辣椒”（格温妮丝·帕特洛 饰）都好像交了新男友？！重重打击令斯达克身心俱疲，但大战一触即发，令他不得不再强化钢铁战甲奇能，变身“钢铁侠”与各路强敌决一死战！
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