托尼·斯塔克在纽约大战后患上了严重的焦虑症，夜不能寐。与此同时，神秘恐怖分子“满大人”在全球制造了一系列爆炸袭击，斯塔克的企业也遭到重创。在调查过程中，斯塔克发现满大人的真实身份与自己的过去有着千丝万缕的联系——他曾在一场新年派对上冷落了一位名叫阿尔德里奇·基利安的科学家。如今基利安开发出名为“绝境病毒”的生物技术，能够让人体再生并喷发高温，他伪装成满大人实施报复计划。斯塔克的战甲被毁，只能依靠自己的智慧和临时装备，在田纳西州小镇上与基利安的绝境战士展开周旋，最终揭穿了满大人的伪装，并在中国上海与基利安展开决战。