《钢铁侠2》仍将由乔恩·费儒导演，小罗伯特·唐尼继续出演钢铁侠。山姆·洛克威尔饰演花言巧语的武器制造商贾斯汀·翰墨，他要将自己打造成下一个钢铁侠。米基·洛克饰演俄国反派“鞭索”凡科，他被关在监狱时打造了一身战斗装束。、“鞭索”的这身行头可以射出“毁灭性的，像鞭子一样的激光光束”。米基·洛克还称自己的角色有一只美冠鹦鹉，当他在制作装备时会和它讲话。斯嘉丽·约翰逊饰演一个俄国女间谍（有可能是秘密进行的），代号“黑寡妇”，她受雇于斯塔克成为他的助理，于是不可避免地会表现出浪漫爱火花，斯塔克的前助理“小辣椒”（格温妮斯·帕特洛饰）此时已经被提升为CEO，这三人必定陷入一场紧张的三角恋情。