《绝种铁金刚》讲述了著名影星詹二邦（梁家辉饰）虽然专演007式英雄，但生活中却胆小如鼠，连窃贼都能将他吓晕。妻子关曼琼（余安安饰）对此深感失望，离婚后前往好莱坞发展。国际刑警铁男（陈小春饰）与搭档Janet（田朴珺饰）为追捕恐怖分子龙一（徐锦江饰）来到香港。龙一企图利用“超级肺炎”和“智能退化”两种改良病毒实施全球勒索。行动中，铁男不幸感染“智能退化病毒”，智力退化为四岁儿童，慌乱中躲入詹二邦家中。与此同时，关曼琼为好莱坞合作项目返港，女儿忌廉（钟欣潼饰）极力希望父母复合，但前提是父亲能成为生活中的真英雄。龙一一伙为寻回病毒闯入詹家，并掳走关曼琼等人作为人质。为拯救家人，詹二邦不得不利用国际刑警留下的高科技装备（如能速成武功的“手机”），克服内心恐惧，与智力退化的铁男联手，杀入龙一设下的险境。在一连串令人捧腹又惊险的遭遇后，这位“银幕英雄”终于激发出潜藏的勇气与智慧，不仅粉碎了恐怖阴谋，更挽回了濒临破碎的家庭，证明了自己是真正的“绝种铁金刚”。