Прошло полгода с тех пор, как мир узнал, что миллиардер-изобретатель Тони Старк является обладателем уникальной кибер-брони Железного человека. Общественность требует, чтобы Старк передал технологию брони правительству США, но Тони не хочет разглашать её секреты, потому что боится, что она попадёт не в те руки. Между тем Иван Ванко — сын русского учёного, когда-то работавшего на фирму Старка, но потом уволенного и лишенного всего, намерен отомстить Тони за беды своей семьи. Для чего сооружает своё высокотехнологичное оружие.

Аль Пачино рассматривался на роль Джастина Хаммера.

Фэнн Вонг и Чжан Цзыи рассматривались на роль Румико Фуджикавы.

Эмили Блант должна была сыграть Черную Вдову, но ей пришлось отказаться от роли из-за занятости на «Путешествиях Гулливера» (2010).

Геннадий Тартаковский сделал раскадровки к экшн-сценам фильма.

Микки Рурк посоветовал, чтобы его персонаж частично говорил на русском.

Роберт Дауни-мл. порекомендовал Джастина Теру Джону Фавро в качестве сценариста фильма.

Первый сиквел, спродюсированный студией Marvel Studios.

Первый сиквел Джона Фавро и как режиссера, и как актера.

Дон Чидл заменил Терренса Ховарда в роли Роуди, после ухудшения отношений между Терренсом и студией Marvel Studios.

Хлыст (Микки Рурк), как он изображен в фильме, – сочетание двух злодеев Железного человека – Хлыста, владеющего специальным хлыстом, и Кримсон Динамо, носящего броню, контролирующую электричество.

Сэмюэл Л. Джексон, появившись в первом фильме в роли Ника Фьюри, перед началом съёмок второй части заключил уникальную сделку с Marvel Studio, согласно условиям которой он появится в девяти фильмах в образе Ника.

Скарлетт Йоханссон настолько сильно хотела получить роль Черной Вдовы, что покрасила волосы в рыжий цвет, еще до того как её утвердили на роль.

По словам Дона Чидла, он пытался сыграть Роуди по-своему, однако, в конце концов, большую часть образа он скопировал с Терренса Ховарда.

Для роли Черной Вдовы Скарлетт Йоханссон усиленно тренировалась шесть недель до начала съёмок и продолжала тренировки на протяжении шестимесячного съёмочного периода.

Сэм Рокуэлл, сыгравший Джастин Хаммера, рассматривался на роль Тони Старка в первой части.

В комиксе Джастин Хаммер – пожилой человек, однако для фильма его специально «омолодили», чтобы он лучше подходил на роль соперника Тони Старка.

Дизайн хлыстов Ванко вдохновлен световыми мечами джедаев из «Звездных войн».

В качестве Черной Вдовы продюсеры рассматривали Эмили Блант, Джессику Бил, Джессику Альбу, Натали Портман и Анджелину Джоли.

Йоханссон вдохновлялась игрой Греты Гарбо в «Ниночке» (1939) и Барбары Бах в «Шпион, который меня полюбил».

В фильме показан атрибут другого героя Marvel Comics - щит героя Капитан Америка.

В ящике с вещами отца Тони Старка, полученном от Ника Фьюри, можно заметить реально вышедший в послевоенный период выпуск комикса «Капитан Америка».

Как и в первой части, Тони Старк принимает за кого-то другого Стэна Ли. В этой части он принял его за Ларри Кинга.

После финальных титров можно заметить атрибут другого персонажа вселенной Marvel - молот Тора.

Саундтрек к первой части фильма был в основном написан немцем иранского происхождения Рамином Джавади. В сиквеле же Фавро полностью изменил подход к звуковой дорожке. На сей раз туда вошли песни легендарных австралийцев AC/DC, в частности композиции Shoot to thrill, Back in Black, T.N.T, Highway to Hell и Thunderstruck.

Рурк очень хотел очеловечить своего злодея, чтобы он не был однобоким, поэтому режиссер Джон Фавро «разрешил» Ванко завести в тюремной камере попугая какаду.