De actie in Iron Man 2 draait weer om Tony Stark, die als superheld met zijn zelf ontworpen harnas de wereld redt. Deze keer heeft hij niet alleen de Amerikaanse overheid tegen zich, maar ook de Russische crimineel Ivan Vanko, die wraak wil nemen op Stark.
Je kunt spelen als Iron Man of War Machine en moet je een weg banen door grote, verwoestbare binnen- en buitenomgevingen. Beide personages hebben unieke wapens en gevechtstechnieken die je zelf kunt configureren. Daarnaast vecht je tegen bekende Marvel-schurken zoals Crimson Dynamo.
De stemmen in het spel zijn ingesproken door de acteurs Don Cheadle als James 'Rhodey' Rhodes en Samuel L. Jackson als Nick Fury, net zoals in de film.