Eerder deden er al verhalen de ronde dat Jessica Chastain een rol zou krijgen in Iron Man 3. Volgens diezelfde verhalen kon de actrice echter niet meedoen, aangezien ze andere verplichtingen had. De actrice speelt ook een rol in de nieuwste film van Kathryn Bigelow. Nu lijkt het erop dat de actrice toch tijd heeft kunnen maken, en ze ook in Iron Man 3 te zien zal zijn.
Aangezien Drew Pearce en Shane Black zich baseren op de comic van Warris Ellis, lijkt het erop dat Chastain de rol van Dr. Maya Hansen op zich zal nemen. Het personage speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van nanotechnologie en is een voormalige vlam van Tony Stark (Robert Downey Jr.).
Toen Chastain niet bleek te kunnen, onderhandelde Marvel met Diane Kruger, Gemma Arterton en Isla Fisher om de rol van Dr. Hansen op zich te nemen. Nu het er toch op lijkt dat Chastain de rol zal spelen, zijn die onderhandelingen van de baan.
Hoe het ook zij, de film draait vanaf 24 april 2013 in de Nederlandse bioscopen.