Tony Stark, inventeur et marchand d'armes, présente son nouveau missile Jericho aux forces militaires US en Afghanistan. Durant le trajet, son cortège est victime d'une embuscade et il est lui-même blessé par un shrapnel avant d'être enlevé par des terroristes qui lui ordonnent de reconstruire Jericho. Le docteur Yinsen, également captif, l'opère en insérant un aimant repoussant les éclats de shrapnel qui menacent d'atteindre son coeur. Stark améliore le dispositif et crée une armure qui lui permet de s'échapper grâce au sacrifice de Yinsen. De retour aux Etats-Unis, Stark annonce à la presse qu'il abandonne le commerce des armes ; son associé Obadiah Stane tente de l'en dissuader. Lorsqu'il apprend que les terroristes qui l'ont enlevé sont munis d'armes Stark, il revêt à nouveau son armure pour les combattre.

Tony Stark / Iron Man (Robert Downey Jr.) : Milliardaire, séducteur et noceur se découvrant une conscience.

Pepper Potts (Gwyneth Paltrow) : Secrétaire à tout faire de Stark.

Obadiah Stane (Jeff Bridges) : Associé de Tony Stark, vieil ami de la famille.

James Rhodes (Terrence Howard) : Militaire de l'Air Force, ami de Stark.

Docteur Yinsen (Shaun Toub) : Opère Stark en urgence.

J.A.R.V.I.S. : Intelligence artificielle.

Nick Fury (Samuel L. Jackson) : Directeur du S.H.I.E.L.D.