Stark razem z Potts omawia przygotowania do ślubu podczas wizyty w parku. W pewnym momencie pojawiają się przed nimi Stephen Strange i Bruce Banner z prośbą o pomoc. Zabierają Starka do Sanctum Sanctorum gdzie dowiaduje się on o nadciągającym zagrożeniu ze strony Thanosa oraz o tym, że to on wysłał Lokiego na Ziemię kilka lat wcześniej. Wong opowiada również o Kamieniach Nieskończoności. Nowy Jork zostaje zaatakowany przez dwoje dzieci Thanosa- Ebony Mawa i Cull Obsidiana, którzy przybyli po Kamień Czasu znajdujący się w Oku Agamotto. Niespodziewanie pojawia się również Peter Parker który ratuje Starka przed śmiercią. Kiedy Strange zostaje porwany przez Ebony Mawa w przestrzeń kosmiczną, Stark i Parker ruszają za nimi. Udaje im się pokonać Ebony Mawa i uwolnić Strange'a. Potem postanawiają lecieć na planetę Tytan, aby tam zaskoczyć Thanosa. Spotykają również Petera Quilla, Mantis oraz Draxa i po krótkim nieporozumieniu łączą siły. Rozbijają się na Tytanie i obmyślają plan powstrzymania Thanosa przez zdjęcie Rękawicy Nieskończoności z jego ręki. Po przybyciu Thanosa okazuje się, że zna on Starka. Na planetę Tytan przybywa również Nebula. Plan bohaterów nie udaje się, Stark jest bliski śmierci, ale Strange decyduje się oddać Kamień Czasu Thanosowi. Po pstryknięciu palcami przez Thanosa znikają Peter Quill, Mantis, Drax oraz Peter Parker na rękach załamanego Starka. Na Tytanie zostają tylko Nebula i Stark.
Downey Jr. został obsadzony w roli postaci na podstawie [[Iron Man|komiksowego pierwowzoru]] we wrześniu 2006 roku<ref name=":DOWNEY IM" />. Po pierwszym filmie aktor podpisał początkowo podpisał kontrakt na 5 filmów. Po filmie ''Iron Man 3'' rozszerzył kontrakt na kolejne dwa filmy z serii ''Avengers''. W październiku 2014 roku jego kontrakt rozszerzył się o trzecią część ''Kapitana Ameryki'', a w kwietniu 2016 roku o udział w filmie ''Spider-Man: Homecoming''<ref name=":KONTRAKTY">{{Cytuj stronę|url = http://www.gamesradar.com/marvel-actors/|tytuł = How long do all the Marvel actors have left on their contracts?|autor = Ben Wilson, Sam Roberts|opublikowany = gamesradar.com|język = en|data dostępu = 2017-11-21}}</ref>. Downey pojawił się również w roli [[cameo]] w filmie ''Incredible Hulk'' oraz z wykorzystaniem archiwalnych nagrań w krótkometrarzówce ''[[Konsultant (film krótkometrażowy)|Konsultant]]'' i serialu internetowym ''[[WHiH NewsFront]]''<ref name=":DOWNEY IH" /><ref name=":KONSULTANT">{{Cytuj stronę|url = http://uk.ign.com/articles/2011/08/29/first-impression-thor-3d-blu-ray-special-features|tytuł = FIRST IMPRESSION: THOR 3D BLU-RAY SPECIAL FEATURES|autor =|opublikowany = [[IGN]]|język = en |data dostępu = 2011-08-29}}</ref>. Downey Jr. za tę rolę w filmach był nominowany w kategorii „Najlepszy aktor” do wielu nagród oraz wygrał kilka z nich. Dostał między innymi nominację w kategorii „Najlepszy superbohater” do nagrody [[People’s Choice Award]]s w 2009, wygrał tę nagrodę w 2013 roku<ref name=":PCA 2009">{{Cytuj stronę|url = http://web.archive.org/web/20160413095025/http://www.peopleschoice.com/pca/awards/nominees/index.jsp?year=2009|tytuł = 2009 NOMINEES & WINNERS|autor =|opublikowany = [[People’s Choice Award]]|język = en}}</ref><ref name=":PCA 2013">{{Cytuj stronę|url = http://www.peopleschoice.com/pca/awards/nominees/?year=2013|tytuł = 2013 NOMINEES & WINNERS|autor =|opublikowany = PeoplesChoice.com|język = en|archiwum=http://web.archive.org/web/20160927050019/http://www.peopleschoice.com/pca/awards/nominees/?year=2013 |data dostępu = 2014-09-17}}</ref>. Nominowany był również do nagrody „Najlepszy bohater” na [[MTV Movie Award]]s w 2013 i 2014 roku<ref name=":MTV 2013">{{Cytuj stronę|url = http://www.hitfix.com/in-contention/2013-mtv-movie-awards-winners-and-nominees-complete-list#SI2HTSS7wmje81gL.99|tytuł = 2013 MTV Movie Awards winners and nominees – complete list|autor = Gregory Ellwood|opublikowany = HitFix|język = en|data dostępu = 2013-04-14}}</ref><ref name=":MTV 2014">{{Cytuj stronę|url = http://www.thewrap.com/mtv-movie-awards-2014-complete-list-winners-nominees/|tytuł = MTV Movie Awards 2014: Complete List of Winners and Nominees|autor = Brent Lang|opublikowany = The Wrap|język = en|data dostępu = 2014-04-13}}</ref>. Davin Ransom wcielił się w Tony’ego Starka jako dziecko w filmie ''[[Iron Man 2]]''<ref name=":RANSOM IM2">{{Cytuj stronę|url = http://www.comicbookmovie.com/iron_man/iron_man_2/interview-with-young-tony-stark-from-iron-man-2-a16633|tytuł = Interview with Young Tony Stark from Iron Man 2|autor =|opublikowany = ComicBookMovie|język =en |data dostępu = 2010-04-04}}</ref>.
Główną różnicą między filmową wersją tej postaci, a jego komiksowym pierwowzorem jest to, że Tony Stark w [[Marvel Cinematic Universe|MCU]] jest biologicznym, a nie adoptowanym synem Howarda i Marii Starków.
