A Mosca, Anton Vanko, in punto di morte, consegna a suo figlio Ivan il progetto del Reattore Arc, che aveva inventato insieme a Howard Stark. Ivan inizia dunque a costruire un reattore simile a quello di Tony Stark e pianifica la sua vendetta nei suoi confronti.
Nel frattempo, Tony inaugura la Stark Expo, una grande esposizione nella quale i migliori uomini del mondo metteranno insieme idee e risorse. Intanto l'inventore tiene all'oscuro tutti del fatto che sta per morire, poiché il suo sangue è intossicato dal palladio che alimenta il Reattore Arc che ha nel petto. Secondo i calcoli di J.A.R.V.I.S., non c'è un altro elemento chimico conosciuto in grado di alimentare il reattore. Compresa la gravità della situazione, Tony nomina la segretaria Pepper Potts amministratore delegato delle Stark Industries. Tony, Pepper e Natalie Rushman, la nuova assistente di Pepper, si recano nel Principato di Monaco per assistere a una corsa automobilistica. Lì Tony incontra Justin Hammer, proprietario delle Hammer Industries, compagnia rivale delle Stark Industries. Tony decide di prendere parte alla corsa gareggiando su una vettura della sua scuderia. La corsa viene però interrotta da Ivan Vanko che, vestito da steward, entra nel tracciato e colpisce la vettura di Tony con delle potenti fruste elettriche alimentate dal Reattore Arc che aveva costruito. Pepper e Happy Hogan, la guardia del corpo di Tony, entrano nel circuito per consegnare a Iron Man la sua nuova armatura. Indossatala, Tony riesce a rendere inoffensivo e a far arrestare Vanko.
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