区間は天満橋交差点（天満橋筋・土佐堀通交点） - 近鉄前交差点（あべの筋・あびこ筋交点）間の約4.7km。全線大阪府道30号大阪和泉泉南線の一部区間にあたり、地下にはOsaka Metro谷町線が通っている。御堂筋と並んで大阪市内における南北交通の最重要路線の一つである。全線において上下線とも通行可能な（一方通行でない）幹線道路の中で、御堂筋東方部では最も都心部に近い街路である。谷町筋は上町台地のやや西側の高台を縦断しており、筋の西側の通りはやや勾配のきつい下り坂が多くなっている。特に国道25号線は逢坂と呼ばれ、馬車馬が音をあげたと伝わっている。大阪市電の敷設に伴い、明治末期には現在の谷町6交差点（長堀通交点）以北および天王寺警察署西交差点以南が拡幅されたが、谷町6交差点 - 天王寺警察署西交差点間は近世依然とした3.3間幅のままだった。1958年（昭和33年）に谷町6交差点 - 天王寺警察署西交差点間も拡幅され、1970年（昭和45年）には全線40m幅に拡幅された。谷町4交差点（中央大通交点）以北は東側が官庁街となっており、大阪府庁や国の出先機関等が集中している。谷町6交差点 - 谷町7交差点間は周囲に大阪大空襲による焼失を奇跡的に免れた長屋などが多く残っている。谷町7交差点 - 谷町9交差点（千日前通交点）間は谷町筋八丁目寺町の寺院が、六万体交差点付近は天王寺寺町の寺院が連なっており、その他生國魂神社・四天王寺近傍にも寺院が多い。谷町筋付近に住んでいた力士の熱烈な支援者にちなんで、相撲の力士を贔屓にする人を意味する「タニマチ」という言葉がある。
トニー・スタークが自らアイアンマンであると公表してから半年後。「マーク4」を纏って世界各地で起こる紛争を鎮圧し続け世界平和のために貢献しようとするトニーだったが、政府からアーマーを兵器として見なされアーマーの引き渡しを求められてしまう。アーマー開発の経緯からトニーは断固として要求を拒否するが、トニーの体はアーマーの動力源にして生命維持装置でもあるアーク・リアクターの動力源「パラジウム」が放出する毒素に蝕まれつつあった。トニーは命あるうちに使命を全うすべく、スターク・インダストリーズ社長の座を秘書のペッパーに譲り、新たな秘書として法務部にいたナタリー・ラッシュマンをヘッドハンティングする。同時に、後世に自身のテクノロジーを伝える博覧会「スターク・エキスポ」を盛大に開催した。それと前後して、かつてアメリカに亡命し、トニーの父親であるハワード・スタークの共同研究者を務めた事もあるロシアの元物理学者、アントン・ヴァンコが他界。彼はハワードともにアーク・リアクターの研究に携わっていた優秀な化学者だったがスパイ容疑で逮捕され、強制送還された後シベリアに送られて貧しい生活を余儀なくされた。アントンの息子、イワンはその事でスターク一族を逆恨みし、父が残していた設計図から独学で小型アーク・リアクターを作り上げ、それを動力源として動く武器「エレクトリカル・デス・ウィップ」を開発。モナコにてカーレースに参加中のトニーを急襲するも、「マーク5」を装着したトニーによって返り討ちにされてしまう。イワンは収監されるも、この事件はアイアンマンと同等のテクノロジーが他に存在することを世間に知らしめ、「トニー・スターク1人で世界を守れるのか」「政府にアーマーを渡せば良かったのではないか」と世論を巻き起こす。それに嫌気がさしたトニーはマリブにある自宅で開催した自らの誕生会にアーマーを着て現れ、泥酔して大騒ぎするなど醜態をさらしてしまう。そんな彼に堪忍袋の緒が切れた空軍中佐のトニーの友人ローディは、彼を止めるためにトニーの自宅にあった「マーク2」を無断で装着して殴り合いのケンカをし、そのままマーク2を没収して空軍に持ち帰る。一方、スターク・インダストリーズのライバル会社であるハマー・インダストリーズの社長、ジャスティン・ハマーが裏で手を回してイワンを脱獄させていた。ハマーは目の敵であるトニーの技術力を凌駕し、優れた科学者でもあるイワンを雇い自社の兵器ラインを拡張させ、政府との軍事提携を目論んでいた。イワンの介入で当初の目論見からは外れたものの、ハマーは量産型遠隔操作式二足歩行無人機「ドローン」を完成させ、同時にローディが持ち帰ってきたマーク2に銃火器と装甲を付加して「ウォーマシン」を製作し、「スターク・エキスポ」の会場でドローンとウォーマシンの発表会を行った。ウォーマシンはローディが装着した。S.H.I.E.L.D.のリーダーであるニック・フューリーと彼の仲間だったナタリーことナターシャ・ロマノフに諭されて立ち直ったトニーは、父の遺品から得たヒントを元に新たなリアクターを作り出してパラジウム中毒をも克服し、イワンの企みを阻止するためにエキスポの会場に駆けつける。だが、イワンがドローンとウォーマシンをハッキングしており、ローディがウォーマシンを着ているままで暴れさせた。会場にいたハマーを詰問し、イワンが全ての元凶であることを突き止めたロマノフはハマーのラボラトリーへ急行、ハッキングを解除する事に成功するが、イワンは自分用に作り上げていたアーマーを装着してエキスポへ向かった後だった。トニーとローディはドローン部隊を全滅させ、乗り込んできたイワンとの決戦に挑み、2機のリパルサー・レイでイワンを撃破。アーク・リアクターとアイアンマンのテクノロジーの悪用は防がれたのだった。数日後、S.H.I.E.L.D.のエージェントであるフィル・コールソンらはアスガルドの神・ソーの持つ魔法のハンマー「ムジョルニア」をニューメキシコ州の砂漠で発見。この出来事が「マイティ・ソー」のプロローグとなる。