下卧底斯塔克工业并成为托尼的秘书，第一次亮相就打倒了斯塔克的贴身保镖 happy。
伊万-凡科根据父亲留下的反应堆图纸制造了自己的武器和盔甲，并在摩纳哥赛车大奖赛上袭击托尼，随后被捕。
凡科被 hammer 私下救出，并与他合作希望他能制造出足够好的战甲帮自己赢得军火合同并在斯塔克博览会上炫耀一番。
血液毒素极高的托尼认为这是自己最后一个生日派对，于是放肆无忌庆祝。罗迪为了阻止托尼，第一次穿上战甲并与托尼展开战斗。
随后，罗德将战甲交给美**方，并委托 hammer 公司为该装甲配备强力武器。
fury 在得到黑寡妇的情报后，出现帮助托尼，并先缓解了他体内的毒素。
fury 将霍华德斯塔克的遗物交给托尼。并安排科尔森监督他，同时他表示“西南方还有很重要的事情需要他去处理”。同时黑寡妇继续担任卧底。
托尼在父亲留下的“未来城市”设计图里领悟到新的元素，并人工将其合成，取代了原来反应堆中的钯元素。
科尔森来向托尼告别，表示自己需要去完成另一项任务。
在斯塔克世界博览会上，汉默展示了凡科参与研发的战斗机器人（包括战争机器）。但是被凡科远程操控并激活了所有战斗机器。托尼及时赶到，并开始和凡科的机器人对抗。
黑寡妇和 happy 一起前往抓捕凡科，虽然失败但是黑寡妇仍然帮助罗德恢复了对战争机器的控制权。
托尼和战争机器并肩作战，打败了凡科以及他制造的机器人部队。
黑寡妇的报告显示托尼不适合加入复仇者联盟。fury聘请斯塔克担任复仇者联盟顾问，作为交换条件，斯塔克点名要求 stern 为自己颁奖。
2011年，雷神违背父命，带领洛基，sif 以及 warriors three 攻击 jothuheim（在此之前，jothuheim 在洛基的秘密帮助下潜入 asgard 偷取寒冰之匣失败）。
索尔失败后被奥丁救回，他愤怒地剥夺了雷神的力量，并将他逐出 asgard。同时将 mjlnir （即雷神之锤）一并扔出。
从事研究的三人组塞尔维格教授，简-福斯特以及达西目睹索尔被传送到地球，达西将当时不明就里且胡言乱语的索尔电晕并带回。
在引起众人围观后，mjlnir 被神盾局发现并控制。科尔森负责此项工作，鹰眼和西德维尔特工被派遣协助他。
科尔森找到了简，并将她的研究成果全部没收。在之后简、塞尔维格以及达西的闲聊中，赛尔韦格向简透露自己认识班纳博士。
索尔深夜闯入神盾局营地抢夺雷神之锤，鹰眼出动，但最后并未出手。
然而，索尔并未举起锤子，随后他遭到神盾局逮捕与审讯。
洛基设计欺骗索尔，让他相信自己应该被放逐。同时，洛基联络冰霜巨人进攻 aagard，并派遣 destroyer 前往地球杀死索尔。
为了众人的性命，索尔不惜自我牺牲，但却也因此重新获得了力量以及雷神之锤。
离开地球前，科尔森见到了索尔。后者要求科尔森将简的设备全数归还，并答应愿意成为神盾局的盟友。
回到 asgard 的索尔获悉了洛基的阴谋。他将其打败后用雷神之锤摧毁了彩虹桥，阻挡了冰霜巨人的进攻。洛基跌入宇宙深渊。
赛尔韦格教授被 fury 邀请，开始着手研究宇宙魔方。同时，洛基也目睹了这一切。
2011年，美国队长被找到，随后在纽约苏醒。fury 告诉他，他已经沉睡了70年。
洛基从灭霸那里得到了心灵权杖（后者希望得到宇宙魔方），并从 chitauri 那里得到了一支军队。
洛基入侵赛尔维格博士研究宇宙立方的基地，并用心灵权杖控制了博士与巴顿，顺利夺走宇宙魔方。fury告知手下战争已经开始。
洛基在自己的基地开始研究宇宙魔方。
coulson 紧急召回在俄罗斯执行任务的黑寡妇，并让她前去将班纳博士带回基地。
fury 正式通知美国队长需要行动，之后将他带上飞船。同时，黑寡妇也成功说服班纳。
洛基设计故意被抓，之后与巴顿里应外合使得复仇者联盟大乱。
科尔森想要阻止洛基，结果被杀。随后被 fury 送去接受 project tahitti，重新拯救了他的生命。当时使用了克里人的细胞组织（克里人曾经来到过地球）。也因此，coulson 在复活之后开始控制不住自己一直画一幅图。
coulson 的死亡使得众人放下了矛盾与争执，联手对抗洛基。随后双方在纽约大战，chitauri 大军入侵地球，复仇者联盟集体应敌。
－复仇者联盟战况不利，安全理事会最终下令发射核弹，托尼拼死将核弹送出地球。黑寡妇用心灵权杖关闭了 chitauri 进入地球的通道。（malick