Thành công lớn sau phần đầu tiên, Marvel nhanh chóng bắt tay vào thực hiện phần 2 của seri Iron Man với kinh phí đầu tư lên tới 200 triệu USD, là một trong những bộ phim ngốn nhiều tiền nhất của Hollywood trong năm 2010. Người Sắt 2 đã không phụ lòng mong đợi của khán giả với 120 phút phim rất hấp dẫn, mang về cho nhà sản xuất tổng doanh thu 623 triệu USD. Phim vẫn được “cầm trịch” bởi đạo diễn Jon Favreau, người góp phần không nhỏ trong việc làm nên thành công của phần 1.
Người Sắt 2 tiếp tục xoay quanh Tony Stark, lúc này đã tiết lộ với cả thế giới rằng anh ấy là Người Sắt, cả thế giới hiện đang háo hức được chạm tay vào công nghệ nóng bỏng của anh ấy – cho dù đó là chính phủ Hoa Kỳ, các nhà thầu vũ khí hay ai khác. Một người khác tình cờ là Ivan Vanko, con trai của Anton Vanko hiện đã qua đời, đồng đội cũ của Howard Stark. Stark đã trục xuất Vanko đến Nga vì âm mưu phản quốc Mỹ, và giờ đây Ivan muốn trả thù Tony, anh ta sẵn sàng trả thù bằng bất cứ giá nào.
Nhưng sau khi bị làm nhục trước ửy ban Lực lượng vũ trang Thượng viện, nhà thầu vũ khí đối thủ Justin Hammer coi Ivan là chìa khóa để nâng cao vị thế của anh ta trước Stark Enterprises sau một cuộc tấn công vào Monaco 500. Nhưng Tony ốm yếu phải tìm ra cách để cứu chính mình, lấy Vanko, và lấy Hammer trước khi chính phủ xuất hiện và lấy đi những bộ đồ yêu quý của anh ta. Và liệu anh ta có thể tìm ra một nhân vật bí ẩn tên là Nick Fury muốn gì với anh ta không?