在电影开场，斯塔克军火公司备受瞩目的新任掌门人，托尼·斯塔克（小罗伯特·唐尼饰演）坐在军车内，他悠然自得地端着香槟，嘴角挂着若有若无的微笑。
与这轻松氛围形成鲜明对比的，是车内神情严肃、全副武装的M国士兵。
他们警惕地注视着四周，仿佛正在押送重犯前往刑场般。
面对如此紧张的局面，托尼不仅没有丝毫畏惧，反而饶有兴致地调侃起这些士兵来：“瞧你们如临大敌，不知道的还以为我是什么穷凶极恶的罪犯呢！”接着，他又半开玩笑地嘟囔道：“虽然对战争深恶痛绝，但要是真的实现了和平，我的饭碗可就保不住啦！”
谁也没有想到，“十戒帮”早已将目光牢牢锁定在斯塔克军火公司的新老板身上，他们精心策划必经之路上设下埋伏。
而这场突如其来的袭击，对自信满满的托尼无疑是一次巨大的打击。
伴随着震耳欲聋的爆炸声，现场顿时陷入混乱之中。
火光冲天，浓烟滚滚，原本平静的道路瞬间变成了人间炼狱，令人感到无比讽刺的是，在此次恐怖袭击当中，托尼竟然险些命丧于自家生产的炸弹之下，无数弹片如同雨点般向他袭来，其中一块更是无情地刺入他的心脏。
幸运的是，天无绝人之路，另外一位科学家英森博士被“十戒帮”提前绑架，英森博士利用有限的资源和时间，专门为托尼打造电弧反应炉，正是这个装置成为了维系托尼生命的关键所在，同时也为后来观众所熟知的初代钢铁机甲，提供源源不断的强大能源。
“十戒帮”之所以耗费精力救活托尼，是为了让这位天才发明家打造出威力更为惊人、杀伤力更强的先进武器。
倘若托尼拒绝服从指令，那么等待他的将是无尽的折磨与痛苦，这个组织中的成员皆是丧心病狂的疯子，拥有无数种令人毛骨悚然的手段来逼迫他人就范。
深知好汉不吃眼前亏这个道理的托尼，尽管内心充满了愤怒与不甘，但也明白此刻盲目地反抗只会带来更多的苦难，但他绝不会甘心坐以待毙，而是静待时机，伺机展开绝地反击。
在这段艰难的日子里，托尼幸运地得到英森博士的倾力相助。
两人齐心协力，充分发挥各自的智慧与才能，巧妙地运用那些由恐怖分子提供的简陋设备以及粗劣的原材料，在那不见天日、阴暗潮湿的地下基地中，经过夜以继日地不懈努力，托尼终于成功研制出坚不可摧的钢铁盔甲。
当与“十戒帮”正面交锋之时，战况异常激烈，火光冲天，硝烟弥漫，英森博士为了给托尼创造逃离险境的宝贵时间，毅然决然地挺身而出，孤身抵挡敌人的攻击。
虽然托尼成功逃脱了魔掌，但英森博士却因伤势过重而不幸壮烈牺牲。
这场惊心动魄的经历彻底改变了托尼的人生观与价值观。
曾经他坚信通过制造军火能够拯救世界，但亲眼目睹好友为自己付出生命的代价后，他深刻认识到战争所带来的残酷后果，并决定从此摒弃过往的理念，寻找全新的方式促进和平。
故事继续推进，在斯塔克工业地下实验室的防弹玻璃映出托尼泛青的眼圈，扯开第四袋咖啡豆，机械臂发出不满的嗡鸣。
“先生，您已经72小时没有睡眠。“贾维斯的声音从天花板落下，“需要我联系佩珀女士吗？“
托尼将咖啡粉倒进虹吸壶，沸腾的水柱在蓝光中扭曲成弹片横飞的幻象。他的手猛地一抖，陶瓷壶盖在地上摔得粉碎。“关闭所有监控。“他扯开领口，露出胸前的微型反应堆，“调出中东地区军火流向图。“
全息投影在实验台展开，密密麻麻的红点像溃烂的伤口遍布地图。托尼的手指穿过叙利亚边境某个闪烁的坐标，高清卫星图瞬间展开，沙漠中堆积着印有STARK标识的导弹箱，几个蒙面武装分子正在拆解最新型号的杰里科导弹。
“查一下供货单。”托尼咬碎第三颗止疼片，血腥味在舌尖蔓延。当佩珀带着财务报表冲进实验室时，他正把反坦克导弹的电路板焊进金红配色的战甲手臂。
“董事会要你解释昨天的发布会，这些战甲设计图如果泄露……”佩珀将平板拍在桌上，新闻回放里托尼宣布关闭武器部门时，奥巴代亚捏碎咖啡杯的特写被反复播。
电弧焊的蓝光骤然熄灭，托尼掀起面罩，瞳孔里跳动着反应堆的冷光，他敲了敲胸口的装置，蜂鸣声在：“记得我们在山洞里做的第一代反应堆吗？英森说那是照亮黑暗的灯笼，密闭空间产生诡异的共鸣，现在我要把它变成照妖镜。”
他改进了钢铁盔甲，制造了另一块聚变能源，成为真正的钢铁侠。
地下室深处，奥巴代亚的指纹悄无声息地印在Mark2的脚部装甲上，十戒帮残党从废墟中扒出初代反应堆设计图，图纸边缘粘着半张印有汉默工业LOGO的便签。
俄巴迪亚·斯坦（杰夫·布里奇斯饰）按捺不住，与十戒帮头目秘密交易，准备取代托尼……
冲突爆发，准备不足的托尼只能依靠靠着旧的电磁石心脏同斯坦战斗，最后佩珀及时启动电弧的所有能源，托尼将斯坦打败。
故事的结尾，在新闻发布会上，托尼当着全世界媒体的面宣布：“I am Iron Man！”
电影结束，观众们却没有走，都在等着片尾彩蛋，看后续会有什么样的故事。
托尼回到家里，看到神秘男子站在黑暗中，他转过身来，介绍自己是神盾局局长，并且提到了复仇者计划?。
这是赵明磊为了准备正式开启《复仇者联盟》时代！
“神盾局都出来！”
“这个菜单没有白等，看来环亚传媒要后续还要拍摄新英雄电影！”
“钢铁机甲实在太炫酷了，是男人的浪漫！”
观众们意犹未尽，不断和亲朋好友讨论着钢铁侠的剧情。
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