ジョージ 6世(コリン・ファース)は、乳母からの虐待を受け、幼い頃から吃音というコンプレックスを抱えていた。そんな彼は、英国王ジョージ 5世(マイケル・ガンボン)の次男という華々しい生い立ちでありながら、人前に出ることを嫌う内気な性格となり、いつも自分に自信が持てないでいた。

厳格な父はそんな息子を許さず、様々な式典のスピーチを容赦なく命じる。ジョージは妻のエリザベス(ヘレナ・ボナム＝カーター)に付き添われて、何人もの言語聴覚士を訪ねるが一向に改善しない。ある日、エリザベスは、オーストラリア生まれのスピーチ矯正の専門家・ライオネル(ジェフリー・ラッシュ)のもとへ夫を連れていく。ライオネルは医師免許ももたず、役者としての成功を夢見る変わった人物だった。

ライオネルは、診察室では私たちは平等だと宣言する。王太子を愛称で呼び、ヘビースモーカーのジョージに禁煙させる。さらに、大音量の音楽が流れるヘッドホンをつけ、シェイクスピアを朗読するという奇妙な治療を行うが、ジョージはこの治療は自分には合わないと告げ、足早に立ち去ってしまう。

だが、クリスマス放送のスピーチがまたしても失敗に終わったジョージは、ライオネルに渡された朗読の録音レコードを聞いて驚く。音楽で聞こえなかった自分の声が一度もつまることなく滑らかなのだ。再びライオネルを訪ねたジョージは、その日から彼の指導のもとユニークなレッスンに励むのだった。

実業家兼、発明家のトニー・スターク（ロバート・ダウニー・Jr）は、米国政府と契約を結ぶ巨大軍事企業スターク・インダストリーズのCEO。彼は、政府とのパイプ役を努める親友の軍人ローディ（テレンス・ハワード）とともに、アフガニスタンで自身が開発したクラスター型ミサイル「ジェリコ」を現地の在留アメリカ空軍にプレゼンすべくアフガニスタンを訪れていた。実験は大成功に終わる。

だが、武装テロ集団の襲撃を受け、重傷を負って拘束されるトニー。一味に監禁されている医師インセン（ショーン・トーブ）は彼に人工心臓を移植、一命を取り留める。だが、テロ組織のリーダー、ラザ（ファラン・タヒール）はトニーに新兵器の製造を強要。連行された組織のアジトには、スターク・インダストリーズ製兵器の数々が並んでいた。

自分が開発した兵器がテロに利用されていたことを知り、ショックを受けるトニー。彼はミサイルを作るフリをして、飛行可能なパワードスーツ・マークＩを製造、敵の隙を突いて脱出する。だが、マークＩは砂漠で全壊。心身に深い傷を負いながら帰国を果たす。

会社に戻ったトニーは、幹部役員オバディア・ステイン（ジェフ・ブリッジス）の反対を押し切り、兵器産業からの撤退を発表する。そのニュースに世間が騒然とする中、秘書ペッパー・ポッツ（グウィネス・パルトロー）やローディの協力を得て、新たなパワードスーツの開発に着手。やがてそれは、戦闘機並みの飛行能力、戦闘力を備えたマークIIを経て、赤と金に輝くマークIIIへと進化を遂げる。

世界を乱す悪との戦いを決意するトニー。だが、彼の知らないところでスターク・インダストリーズは武器販売を続けていた。ラザ一派による民家襲撃のニュースを耳にしたトニーはマークIIIで出撃、テロリストを一掃する。一方、砂漠に残されたマークＩの残骸と設計図から、さらに恐ろしい兵器が作られようとしていた。