《铁甲钢拳》的故事发生在2020年。那时，世界已悄然改变，人类拳击被禁止，机器人取代拳手登上擂台，继续为大众带来激烈刺激的比赛。
曾经的拳击手查理·肯顿（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）很快适应了这个新时代。他带着经过训练的机器人四处参赛，却始终难以摆脱接连而来的厄运：一次意外失利让他背负重债，随后又得知前女友突然去世的消息，并第一次见到了从未谋面的11岁儿子麦克斯（达科塔·高尤 Dakota Goyo 饰）。
一次偶然的经历中，麦克斯发现了一台已经被淘汰的陪练机器人Atom。面对儿子的坚持，查理答应让Atom参加比赛。没想到，这台看似毫无用处的旧机器人不仅拥有惊人的抗击打能力，还展现出独特的格斗天赋。就这样，查理、麦克斯和Atom共同踏上了一段全新的征程。
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