Matrix'in yıkıcı gerçeklerini öğrenmesinin üzerinden altı ay geçmiştir. Neo, insanlığın kurtuluşunun simgesi haline gelmiş, Zion'a sığınanların sayısı artmıştır.
Neo, Matrix içindeki kodları görebilme, süper hız ve geleceği sezebilme gibi yeteneklerini keşfederken, Zion'un sonunu getirecek bir tehdit belirir: Makinelerin devasa ordusu, şehre 72 saat uzaklıktadır.
Kahin, Neo'ya Zion'un kaderini değiştirecek Anahtarcı'yı bulması gerektiğini söyler. Neo, Morpheus ve Trinity bu görev için yola koyulurken, Neo'yu rahatsız eden bir kabus sürekli tekrarlanır: Trinity'nin ölümü.
Üstelik, yok edildiği sanılan Ajan Smith geri dönmüştür; daha güçlü ve Neo'nun peşindedir.
Zion son savaşa hazırlanırken, Neo ve ekibi zamanla yarışmaktadır.
Anahtarcı'nın izini sürmek, Matrix'in derinliklerindeki sırlarla yüzleşmelerini sağlar. Ancak her adım, hem gerçekliğin sınırlarını zorlar hem de Neo'nun kaderine dair şüpheleri artırır.