故事講述小羅伯特·唐尼扮演的億萬富翁發明家托尼·史塔克，因為公布了自己鋼鐵俠的身份，造成許多混亂，導致媒體、輿論和政府各界不斷施壓，但唐尼為避免公開鋼鐵俠秘密后，會遭不明人士利用。于是，唐尼憑借小辣椒波茲（格溫妮絲·帕特洛飾）以及羅德上校（唐·錢德爾飾）的協助，合力對抗邪惡勢力。
小羅伯特·唐尼 飾 Tony Stark
簡介 Iron Man
配音 吳凌云
格溫妮斯·帕特洛 飾 Pepper Potts
配音 楊晨
唐·錢德爾 飾 Lt. Col. James'Rhodey' Rhodes
簡介 War Machine
配音 高增志
斯嘉麗·約翰遜 飾 Natalie Rushman
簡介 Black Widow
配音 季冠霖
山姆·洛克威爾 飾 Justin Hammer
配音 商虹、張震（重配版）
米基·洛克 飾 Ivan Vanko
簡介 Whiplash
配音 郭政建、芒萊
塞繆爾·杰克遜 飾 Colonel Nick Fury
配音 陸建藝
克拉克·格雷格 飾 Agent Coulson
配音 劉九榕、任亞明
約翰·斯拉特里 飾 Howard Stark
配音 任亞明
蓋瑞·山德林 飾 Senator Stern
配音 張遙函
托尼·斯塔克
小羅伯特·唐尼飾演
托尼·斯塔克（鋼鐵俠）出生在紐約一個富豪家庭，從小衣來伸手飯來張口的他并未像所有的紈绔子弟那般只知道享樂胡鬧。
小辣椒
格溫妮絲·帕特洛飾演
托尼·斯塔克身邊的一個精明能干、性感迷人的女助手“小辣椒”維吉尼亞·波茨，能時刻給“鋼鐵俠”無微不至的關懷和幫助。
羅德上校
唐·錢德爾飾演
羅德上校（唐·錢德爾飾演）是托尼·斯塔克在美國軍方的好友，本作里將穿上“戰爭機器”鋼鐵戰衣與“鋼鐵俠”并肩作戰。
鞭鎖
米基·洛克飾演
“鞭鎖”是本片里的大反派，本名伊凡·萬科，和“黑寡婦”一樣是一個俄國人，他是億萬富翁賈斯汀·漢默的武器設計師。
黑寡婦
斯嘉麗·約翰遜飾演
“黑寡婦”本名娜塔莎·羅曼諾夫，從名字就可以看出來她是俄國人。此人是蘇聯的超級間諜，美艷絕倫且身手不凡，經常穿著黑色緊身衣。
賈斯汀·漢默
山姆·洛克威爾 飾演
賈斯汀·漢默是一個億萬富翁，他也是一個武器制造商，由薩姆·洛克威爾扮演，是“鋼鐵俠”托尼·斯塔克的商業競爭對手。
獨眼俠
塞繆爾·杰克遜飾演
“獨眼俠”是神奇漫畫里的常客，出現過在神奇漫畫公司發行的多部漫畫作品里，首次亮相是在《鋼鐵俠》第一部的結尾。
司機霍根
喬恩·費儒飾演
在《鋼鐵俠》里客串托尼·斯塔克酷司機霍根的導演喬恩·法弗羅在本集繼續出演這角色。喬恩·費儒其實也是一個出色的演員。
《波士頓環球報》：如果沒那么多吵架的段落，那這就是最好的超級英雄電影的續集。
《Reelviews》：沒有像《鋼鐵俠》那樣令觀眾滿意，但也足夠好看。
《紐約郵報》：續集不盡人意的主要原因是結局大戰太草率了。
《娛樂在線》：這續集令人眼前一亮，它實在是太過癮了！
《紐約時報》：與第一集有很多雷同的地方，同一套元素更龐大的一次擴寫。
《洛杉磯時報》：作為續集尚可接受，一分不多，一分不少。
《帝國》：洛克與洛克威爾扮演的反派取長補短，令人滿意，小羅伯特·唐尼的表現再次不負眾望，遺憾的是影片有種畫蛇添足的感覺。
《綜藝》：《鋼鐵俠2》不如第一部那么趣味十足，但是一切煙消云散的時候，人們才能看到它的有趣之處。
《票房》：正如第一部影片中的那樣，小羅伯特·唐尼還是十足的英雄。
“文戲”部分只有開場鋼鐵俠從天而降沖進俱樂部既有娛樂性，
又稍帶批判和反諷，顯得比較有韻味——鋼鐵俠恢復花花公子的本質上天入地耍酷，“超能英雄”徹底淪為夜總會的末流歌星，圍繞他的粉絲們也極其低俗，雖然狂熱，但是手勢都很白癡，與我們這個時代反戰、和平主旋律背道而馳，從而形成了一種“間離”效果。熟悉好萊塢英雄題材的觀眾都知道，超人、蜘蛛俠、蝙蝠俠都面臨一段足以致命的黑暗心靈史，大英雄最大的敵人是自己。鋼鐵俠貌似面對3個巨大的敵人：因缺乏父愛而不完整的人格、核放射對身體的傷害以及邪惡的物理學家。可是這3個敵人都太輕飄飄，沒有一個和鋼鐵俠形成真正的對抗，自然，鋼鐵俠戰勝自我就成為了不可能的任務。電影單靠插科打諢一招就不夠用。搞出再多的鋼鐵俠，讓鋼鐵俠升級，還不如寫好一個鋼鐵俠。總體看來，鋼鐵俠要比兩年前退步了不少。（京華時報）
山姆·洛克威爾曾經是《鋼鐵俠》第一集里飾演男主角托尼·斯塔克的最初人選之一，最后卻在續集《鋼鐵俠2》里飾演史塔克的死對頭、商業競爭對手賈斯丁·漢默。
阿爾·帕西諾曾經考慮出演賈斯汀·漢默一角。
在原創漫畫里，賈斯丁·漢默是個上了年紀的精明生意人，但在電影版里，為了讓他成為托尼·史塔克一樣外型的死對頭，才把他重新塑造成一個年輕的角色。當然，部分原因也是因為艾爾·帕西諾沒有出演。
范文芳和章子怡都曾經是Rumiko Fujikawa一角的人選。
女星艾米莉·布朗特原本已經敲定演出片中黑寡婦一角，可是因為與她主演的《格列佛游記》撞期而被迫退出，后來這個角色還考慮過杰西卡·阿爾芭、杰瑪·阿特登、娜塔莉·波特曼、杰西卡·貝爾以及安吉麗娜·朱莉，但最后還是決定由斯嘉麗·約翰遜主演。
國家、地區 上映、發行日期
美國 2010年4月26日（洛杉磯，加州）（首映）
瑞士 2010年4月28日（法語區）
比利時、巴林、智利、埃及、法國、哈薩克斯坦、挪威、塞爾維亞、瑞典 2010年4月28日
阿拉伯聯合酋長國、阿根廷、澳大利亞、波斯尼亞和黑塞哥維那、玻利維亞、捷克共和國、丹麥、格魯吉亞、希臘、克羅地亞、匈牙利、以色列、韓國、科威特、黎巴嫩、荷蘭、新西蘭、巴拿馬、秘魯、葡萄牙、俄羅斯、斯洛文尼亞、斯洛伐克、泰國、中國臺灣、烏克蘭 2010年4月29日
瑞士 2010年4月30日（意大利語區）
保加利亞、巴西、哥倫比亞、塞浦路斯、厄瓜多爾、愛沙尼亞、西班牙、英國、中國香港、印度尼西亞、愛爾蘭、冰島、意大利、立陶宛、拉脫維亞、墨西哥、馬來西亞、菲律賓、波蘭、羅馬尼亞、新加坡、烏拉圭、委內瑞拉、南非 2010年4月30日
敘利亞 2010年5月3日
巴巴多斯、芬蘭 2010年5月5日
瑞士 2010年5月6日（德語區）
奧地利、德國 2010年5月6日
加拿大、中國大陸、印度、肯尼亞、尼日利亞、土耳其、美國、越南 2010年5月7日
日本 2010年5月26日（東京）（首映）
加納、日本 2010年6月11日
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