故事主人公托尼·斯塔克(小罗伯特·唐尼 饰)是“史氏工业”的总裁,几十年来因保护美国的全球利益而享有极高声望。此时,托尼令人称羡的生活出现三百六十度的大转变,他的队员遭到武器测试的攻击,而他也被一群暴徒挟持沦为人质。在这次的意外事件中,他原本就十分脆弱的心脏因受到炮弹碎片伤害及而生命垂危,他只好服从神秘的暴徒首领之命,建造一种破坏性极大的毁灭性武器。不过,他暗中违反命令,运用他的聪明才智为自己打造出一套钢铁衣,帮助他维持生命并逃出暴徒的魔掌。回到美国之后,托尼必须重新面对过去,并誓言带领“史氏工业”迈向新的方向。然而,他不在公司期间,他的领导地位被他的左右手――最高执行长奥巴代·斯坦(杰夫·布里奇斯 饰)顶替,他只好设法在奥巴代·斯坦的阻挠下,每天从早到晚埋头待在自己的工厂开发更先进的钢铁衣,以求得超出人类的力量来保护自己的身体。藉由助理佩佩·波兹“小辣椒”(格温妮斯·帕尔特罗 饰)及值得信任的罗迪上校(特伦斯·霍华德 饰)的鼎力相助,托尼揭发了一个全球性的恐怖破坏计划。他穿上赋予他强大力量的全新红金色钢铁衣,宣示要保护这个世界不受邪恶势力的威胁。现在,托尼就是 ――钢铁侠