Filmin başında Neo kötü bir rüya görerek uyanır. Rüyasında Trinity ajanla mücadele eder ancak çıkış yolu kalmayınca bir gökdelenin penceresinden atlar. Bu sahne filmin sonunda gerçekten de yaşanacaktır. Neo'ya 2 ayrı kapı gösterilecektir. Neo, ya Trinity'i kurtaracaktır ya da insanların makinelerden kaçtıkları yer altındaki Zeon'u. Neo ikisinden birini seçmeye Mimar tarafından zorlanacaktır.
Şimdi filmin sonunu gösteren bu sahneyi burada bırakıp filmin konusuna dönelim.
Neo, kendisine ulaşması için kahinden haber beklemektedir. Makineler yerin altındaki Zeon'a ulaşmak için yeri kazmaktadır ve Zeon'a hızla yaklaşmaktadır. Morpheus'a göre makinelerle olan savaştan kurtuluşun tek yolu kehanettir. İnandığı kehanet gerçekleşecektir. Kehanete göre seçilmiş kişi yani Neo, Zeon'u makinelerden kurtaracaktır. Aksi halde makineler Zeon'a ulaşacak ve Zeonla birlikte makinlerden kaçmayı başarmış tüm insanlığı yok edecektir.
Morpheus, makinelerin yeri kazarak Zeon'a yaklaşmaları durumu karşısında Matrix'e girerek Kahin'e danışılması gerektiğini düşünür. Ancak Matrix'e girmek artık daha zordur. Çünkü makinelerin yerin altındaki iletişim kanallarındaki egemenliği artmıştır. Korsan gemilerinin güvenliği için Zeon yönetici konseyi gemilerin Zeon'a dönmesi için emir vermiştir. Ancak Morpheus, en azından bir geminin Matrix' girip Kahinle irtibata geçilmesini gerektiğini düşünür.
Morpheus, makinelerin yeri kazarak Zeon'a yaklaşmaları durumu karşısında Matrix'e girerek Kahin'e danışılması gerektiğini düşünür. Ancak Matrix'e girmek artık daha zordur. Çünkü makinelerin yerin altındaki iletişim kanallarındaki egemenliği artmıştır. Korsan gemilerinin güvenliği için Zeon yönetici konseyi gemilerin Zeon'a dönmesi için emir vermiştir. Ancak Morpheus, en azından bir geminin Matrix' girip Kahinle irtibata geçilmesini gerektiğini düşünür.
Zeon'da konsey ve yönetici kadro insanlara makinelerin yeri kazarak Zeon'a ilerlediklerini ve yakında savaş çıkacağını söylemek için onları toplar. Askeri ve yönetici kadro makineler Zeon'a geldiklerinde tek yolun makinelere direnmek olduklarını düşünür. Morpheus'un Neo'nun Zeon'u kurtaracağı kehanetini hayalperest bulurlar.
Morheus yönetici konseyi ikna eder. Korsan gemileri Matrix'e girmek için gönderilir. Sonunda Kahin'den beklenen haber gelir. Kahin, Neo ile görüşmek istediğini içeren bir mesaj gönderir. Morpheus mürettabatını alarak gemisiyle Matrix'e girip Neo'nun Kahinle görüşebilmesi için yerin yüzeyine yaklaşmak için yola çıkar.
Neo, Kahin'in koruyucu programı olan Seraph'la karşılaşır. Seraph Neo'yu Kahin'e götürür. Kahin Neo'ya Matrix'te çeşitli amaçlara yönelik programlar olduğundan bahseder. Yapmaması gereken şeyleri yapan programların Matrix'te ya sürgün edildiğini, ya da kaynağına geri gönderildiğinden bahseder. Neo'nun yapması gerekenin kaynağa gitmek olduğunu söyler. Kaynağa gidip görevini başaramazsa Zeon'un makinelerle olan savaşı kaybedeceğini ve yok olacağını söyler. Neo'nun kaynağa ulaşıp Zeon'u kurtarabilmesi için Anahtarcı'ya ihtiyacı olduğunu ve onu bulmasını söyler. Çünkü Neo'yu kaynağa ancak anahtarcı ulaştırabilecektir.
Matrix'in en tehlikeli programlarından olan Merovingian tarafından Anahtarcı'nın tutsak olduğunu söyler. Morevingian Anahtarcı'ya sahip olarak her güçlünün istediği gibi daha fazla güç istemektedir.
Kahin ayrılır ve Neo'nun yanına ajan Smith gelir. Matrix filminin ilk serisinde Neo Ajan Smith'in içine girdiğinde, güvenlik programı olan Smith'in kodları Neo'nun kodlarıyla karışır ve Neo'nun kodları kopyalanır. Artık Smith de görevini yerine getirmeyen bir program durumundadır. Güvenlik programı olarak kodlandığı görevini yapmak yerine Matrix'i tümüyle ele geçirmek ister. Artık Matrix'te kendisine verilen kuralları yerine getiren bir ajan değildir ve değişmiştir. Matrix'te tüm uyutulan insanların ve programların yerine kendini kopyalayabilmektedir.
Makineler Zeon'da insanların oluşturduğu yerin altındaki kanallardaki savunma sistemini etkisiz hale getirmek için yüzeyden kazıp Zeon'a girmek istemektedirler.
Neo, Trinity ve Morpheus'la birlikte Morevingian'ın yanına gider. Morevingian Anahtarcı'yı onlara vermek istemez ama Neo ve ekibi zorlu bir mücadelenin sonucunda Anahtarcıyı kaçırmayı başarırlar.
Anahtarcı Neo'nun gitmesi gerektiği yeri tarif eder:
Bir bina vardır. Binanın içinde hiçbir merdiven ve asansörün ulaşamayacağı bir kat vardır. Bu kat kapılarla doludur. Kapılar çeşitli yerlere açılır. Gizli yerlere. İçlerinde bir kapı farklıdır. O kapı kaynağa (Yapay Zeka'ya yani Mimar'a) açılır. Binada güvenlik sistemi vardır. Binanın elektrik sistemi devreden alınırsa istenilen kapıdan Neo geçip Kaynağa ulaşabilecektir. Binanın elektrik kesildiğinde alarm sistemi devreye giremeyecektir. Bunun için bir elektrik santrali yok edilmelidir. Yalnızca bu yok edilmekle kalmamalı acil durum sistemi çekirdek ağı içerisine de girilmeli ve acil durum sistemi devreden çıkarılmalıdır. Bunlar Neo'nun kapıdan girmesi için çok zamanı olmadığı için ekip olarak organize yapılmalıdır. Neo ne olursa olsun Matrix'e girmemesi konusunda Trinity'i uyarır. Rüyasında gördüğü sahnenin gerçek olmaması için bunu ister.
3 ayrı gemi ile 3 ayrı gemi mürettebatı Matrix'e girip bu planı gerçekleştirecektir. Gemilerden birine, mürettebatı Matrix'e girmişken ahtapot makineler tarafından saldırı gerçekleştirilir. Saldırı sonucunda gemi içindeki Matrix'e bağlı olanlar da olmak üzere tüm mürettebatı ölür. Diğer gemilerde Matrix'e girmeyip Matrix'i izleyen operatörler bir terslik olduğunu anlar. Binaya giren ekiptekilerden bir kısmı Matrix'te değillerdir. Bu olumsuzluk tasarlanan planın başarısızlıkla sonuçlanması demektir ve Matrix'e giren herkes tehlikede olacaktır. Trinity'i duruma kayıtsız kalamaz ve Neo'ya verdiği sözü çiğneyerek Matrix'e girer.
Trinity başarır ve Neo kaynağa yani Mimar'a açılan kapıyı açarak ulaşır. Ancak Trinity'nin başı bir ajanla dertte olacaktır. Bu da Neo'nun gördüğü rüyadır. Rüyadaki gibi Trinity ajandan kurtulmak için binanın penceresinden atlar ve ajan tarafından vurulur.
Kahin Neo'ya iki kapı sunar. Birinci kapı Kaynağa ve Zeon'un kurtuluşuna, ikinci kapı ise Trinity'e açılacaktır. Neo, Trinity'a açılan kapıyı seçer ve Trinity'i yere düşmeden yakalar, kalbindeki kurşunu çıkarararak onu hayata döndürür.
Trinity başarır ve Neo kaynağa yani Mimar'a açılan kapıyı açarak ulaşır. Ancak Trinity'nin başı bir ajanla dertte olacaktır. Bu da Neo'nun gördüğü rüyadır. Rüyadaki gibi Trinity ajandan kurtulmak için binanın penceresinden atlar ve ajan tarafından vurulur.
Kahin Neo'ya iki kapı sunar. Birinci kapı Kaynağa ve Zeon'un kurtuluşuna, ikinci kapı ise Trinity'e açılacaktır. Neo, Trinity'a açılan kapıyı seçer ve Trinity'i yere düşmeden yakalar, kalbindeki kurşunu çıkarararak onu hayata döndürür.
Neo, kehanetin yalan olduğunu Morpheus'a söyler. Herşeyi başka birşeyin kontrol ettiğini ve Zeon'un 24 saat içinde birşey yapılmazsa yok olacağını söyler. Bu esnada Gemilerine makineler bir bomba gönderir. Gemiyi terk ederler ancak gemi bomba ile imha edilir.
Ahtapotlar gemiden kaçan Neo ve yanındakileri takip eder ancak Neo kaçmaktan vazgeçer. Makineleri hissettiğini söyler ve makineleri eliyle durdurabilmeyi başarır. Ancak bu durum kendinden geçmesine ve komaya girmesine neden olmuştur.
Neo ve yanındakileri Matrix'e girmek için gelmiş olan diğer gemi kurtarır ve Zeon'a götürür.