Homem de Ferro 3  ganhou uma adição de última hora ao elenco: Wang Xueqi será Chen Lu, cientista que se transforma no vilão Homem Radioativo. As informações são do Mtime. O personagem seria vivido por Andy Lau, que abandou a produção para passar mais tempo com a sua família.
Na trama, um exército de combatentes é criado a partir da nanotecnologia Extremis. Ben Kingsley interpreta o clássico vilão chinês Mandarim, que deve ser usado como uma figura de bastidores, controlando os esforços do geneticista Aldrich Killian (Guy Pearce) para criar um exército com a nova tecnologia.