Seguendo un tatuaggio sulla spalla di una ragazza, l'hacker Neo scopre che la cosiddetta "realtà" è solo un impulso elettrico fornito al cervello degli umani da un'intelligenza artificiale. Per sopravvivere alla catastrofe l'umanità ha infatti avuto bisogno delle macchine, ma queste hanno vinto e necessitano degli uomini come fonte di energia. L'illusione in cui li fanno vivere è quindi finalizzata a "coltivarli" meglio. Nessuno è a conoscenza del tempo che è passato da quando il neurosimulatore ha assegnato una data fittizia al tempo. Solo Neo, con l'aiuto del pirata informatico Morpheus e della bella Trinity, può tentare di scoprire la verità, ma non sarà un'impresa facile.

Ora Neo controlla perfettamente i suoi straordinari poteri e Zion è assediata dall'Esercito delle Macchine. Solo poche ore separano l'ultima enclave umana sulla Terra da 250.000 Sentinelle programmate per distruggere il genere umano. Ma i cittadini di Zion, incoraggiati dalla convinzione di Morpheus che L'Eletto adempierà la Profezia dell'Oracolo e metterà fine alla guerra con le Macchine, puntano tutte le loro speranze su Neo, che si ritrova bloccato da visioni sconvolgenti. Resi più forti dall'amore e dalla fiducia che li lega, Neo e Trinity scelgono di tornare in Matrix con Morpheus e di lottare contro le forze della repressione e dello sfruttamento. Ma esistono ancora figure potenti dentro Matrix che si oppongono all'artificio della scelta, e si sottraggono alla responsabilità che comporta, poiché si cibano delle verità emotive degli altri.

Neo è in coma nell'infermeria della Hammer, ma la sua mente si trova intrappolata in una sorta di limbo situato tra il mondo reale e matrix. Il creatore del limbo virtuale è un nuovo personaggio, enigmatico e misterioso quanto la figura del fabbricante di chiavi, ma con un dentista decisamente peggiore. Toccherà ai compagni di Neo l'arduo compito di liberarlo, tornando nel castello del Merovingio, che muove i fili del gioco. Riuscirà Zion a resistere all'inesorabile avanzata delle macchine? Potrà l'eletto sconfiggere il suo nemico giurato, l'agente Smith?

Due realtà differenti caratterizzano il mondo: una rappresentata dalla vita di tutti i giorni e un'altra nascosta e inaccessibile. Per scoprire se la sua realtà è un costrutto fisico o mentale, per conoscere veramente se stesso, Mr. Anderson dovrà scegliere di seguire ancora una volta il Bianconiglio. E se Thomas, Neo, ha imparato qualcosa è che la scelta, pur essendo un'illusione, è ancora una volta la via d'uscita o di ingresso in Matrix. Ovviamente, Neo sa già cosa deve fare. Ma quello che ancora non sa è che Matrix è più forte, più sicura e più pericolosa che mai. Salvato da Matrix per diventare il salvatore dell'umanità, ancora una volta dovrà scegliere quale strada prendere.