6 tháng sau sự kiện ở phần 1, Neo được coi là cứu tinh mới của loài người. Trước nguy cơ bị hàng nghìn cỗ máy săn lùng tấn công vào thành phố Zion, bộ ba Neo, Morpheus, Trinity phải đi tìm lời khuyên từ Nhà tiên tri. Trong khi đó, đặc vụ Smith lại trở nên mạnh hơn bao giờ khi hắn có khả năng nhân số lượng bản thể lên nhiều lần.

Neo, Morpheus, Trinity và các đồng sự còn lại của mình tiếp tục cuộc chiến với những người nổi dậy của đế chế máy móc. Giờ đây ngày càng nhiều có nhiều con người được đánh thức khỏi ma trận và họ cố gắng để trở về với cuộc sống thực của mình. Và mặc dù ngày càng nhiều người được trở về với thực tại bọn người máy vẫn nổi dậy và cuộc chiến đã diễn ra tại thành phố Zion, thành phố duy nhất mà sự sống của loài người còn tồn tại…