בתחילת הסרט ניאו (מגולם על ידי קיאנו ריבס), אשר הנו מחוסר הכרה בעולם האמיתי, כלוא בפועל בתחנת רכבת תחתית מסתורית שנמצאת בין עולם המכונות למטריקס. במקביל הסוכן סמית' (מגולם על ידי הוגו וויבינג) ממשיך לצאת מכלל שליטה ומאיים להרוס הן את המכונות והן את בני האנוש. כמו כן, נחיל עצום של זקיפים השייכים לצבא המכונות מתקרב לעבר "ציון" עירם הנסתרת של האנשים החופשיים, ותושבי העיר מתכוננים לקראת המתקפה הבלתי נמנעת מולם.
טריניטי (מגולמת על ידי קארי אן מוס) ומורפיוס (מגולם על ידי לורנס פישבורן) מצליחים לשכנע את המרובינג'יאן (מגולם על ידי למברט וילסון) לשחרר את ניאו, אשר לאחר מפגש עם האורקל מחליט שהוא חייב לעזוב את "ציון" לעבר עיר המכונות כדי להציל את עיר בני האדם.
בהמשך ניאו מציע למכונות שהוא יעצור את הסוכן סמית' ובתמורה המכונות יניחו את נשקם ויחיו בשלום והרמוניה עם בני האנוש. בעקבות כך ניאו נלחם בסמית', אשר כוחותיו גדלו באופן משמעותי לאחר שהוא הפך ל"אורקל". הקרב בין השניים מסתיים כאשר ניאו מחליט להקריב את עצמו על מנת להציל את המכונות ובני האנוש כאשר הוא מאפשר לסמית' להעתיק את עצמו לתוכו, וכתוצאה מכך שניהם מתים. מאחר שהסוכן סמית' נוצר רק כדי לחסל את ניאו, ברגע שניאו מת, המטרה של סמית' הושגה והוא נמחק מהזיכרון של המטריקס, ובכך "מת".
בעקבות כך, בעולם האמיתי, הזקיפים נסוגים מ"ציון". הסרט מסתיים בכך שהמטריקס מאתחל את עצמו, ובכך מתוקנים כל הנזקים העצומים שנגרמו במהלך הקרב בין ניאו לסוכן סמית'. בהמשך האדריכל של המטריקס והאורקל נפגשים ומסכימים על כך שכל בני האנוש שרוצים להשתחרר מהמטריקס ינותקו מהמכונות, וכי יהיה שלום והרמוניה בין המכונות לבני האנוש.

תיהיה חברתי ופרגן לנו:
צפייה ישירה דרך Popcorn Time