Tony Stark se enfrenta a una nueva generación de amenazas cuando un antiguo proyecto científico da origen a Extremis, una tecnología capaz de modificar profundamente el cuerpo humano. Cuando un hombre transformado mediante este proceso se vuelve casi imposible de detener, Iron Man descubre que su armadura tradicional ya no es suficiente. Con la ayuda de la científica Maya Hansen, Tony investiga el origen de Extremis mientras se pregunta por el futuro de su propia tecnología y por su lugar en un mundo donde el ser humano y la máquina están cada vez más unidos. Frente a un adversario más rápido, más fuerte y mejorado biológicamente, deberá plantearse transformarse a sí mismo para poder seguir protegiendo a los demás.