Schauspieler Robert Downey Jr., unter anderem bekannt aus «Chaplin (1993)», «Familienfest – und andere Schwierigkeiten (1996)» oder «Gothika (2004)», übernimmt in der Comic-Verfilmung Iron Man die Hauptrolle.
Er verkörpert den Millionär und Erfinder Tony Stark. Nach seiner Rückkehr in die USA deckt er eine weltweite Verschwörung auf und muss seinen Anzug zur Rettung der Welt einsetzen.

Gwyneth Paltrow, unter anderem bekannt aus «Sieben (1995)», «Der talentierte Mr. Ripley (2000)» oder «Besessen (2002)» wird in einer weiteren Hauptrolle an der Seite von Robert Downey Jr. zu sehen sein.
Sie wird in die Rolle von Tony Starks persönlicher Assistentin Virginia "Pepper" Potts schlüpfen, die über sein Doppelleben informiert ist und ihm stets zur Seite steht.

Schauspieler Terrence Howard, der unter anderem in «L.A. Crash (2004)», «Das Tribunal (2002)» oder «Angel Eyes (2001)» zu sehen war, wird ebenfalls in der Comic-Verfilmung Iron Man mitwirken.
Er schlüpft in die Rolle von Tony Starks bestem Freund Jim "Rhodey".
Rhodes ist ein hochdekorierter Militäroffizier und Pilot, der das Team anführt, welches den Roboteranzug entwickelt, der es dem kranken Stark erlaubt, Bösewichte allerart zu bekämpfen.

Zur weiteren Besetzung wird Jeff Bridges gehören.
Er mimt einen langjährigen, vertrauenswürdigen Mitarbeiter des milliardenschweren Geschäftsmannes Tony Stark, der durch seine Arbeit bei Stark Industries eine entscheidende Rolle spielt, als es darum geht aus seinem Boss den Superhelden «Iron Man» zu
machen.