上一部电影结束的时候，人类的地下基地锡安即将面对大批电子乌贼的侵袭，尼奥陷入昏迷之中，在母体中特勤史密斯不受控制疯狂复制自己。

那么在这一部电影中谜底都将揭晓。

电影开始之初，大家对昏迷中的尼奥担忧不已，在母体中搜寻也没有发现尼奥的意识去了哪里。但是尼奥的脑电波显示，他处于进入母题的状态。

墨菲斯一行人只好寻找先知询问尼奥的下落。先知按照惯例说了一大堆貌似很有道理的话。

原来尼奥被困到火车站，即位于母体世界和现实世界的交叉地带。而掌管此地的是上部电影中被抢了制匙者的人。

墨菲斯、崔妮蒂和折翼天使杀了过去，逼迫他放出尼奥。

尼奥出来后对先知不为人知的目的产生了极大地怀疑，而先知只是说什么该知道什么不该知道。

随后尼奥似有所悟走了出来，刚走不久，一群特勤史密斯就闯了进来，面露歹色。他居然把先知转换成了自己！

在人类基地锡安中，议员们也展开了激烈的讨论，他们该如何对抗电子乌贼的入侵呢？

锡安准备好武器对抗即将到来的乌贼军团，另一方面尼奥和崔妮蒂驾驶战机前往机械之城，与机械城首领谈判，制止其继续攻击锡安。但在飞船中，居然藏了一个人，此人想要置尼奥于死地。

他是谁呢？在打斗中尼奥被烧伤了双眼，他瞎了。此时救世主的强大就显现了出来，尼奥能够感受到能量场的存在，干掉了史密斯。而这人居然是母体中的史密斯！通常来说母体中的意识是不能入侵真实身体的，史密斯已经失去控制。

与此同时电子乌贼军团已经攻破了锡安的防线，人类的机器战甲展开了惨烈的战斗。

尼奥和崔妮蒂驾驶战机来到机械之城，收到电子乌贼等大批机械生物攻击，他们的战机陨落了。崔妮蒂牺牲。

之后尼奥独自前去和机械之城首领谈判。尼奥保证消灭母体中的史密斯，机械之城不再入侵锡安。机械之城想要击败史密斯保护自己，他必须交给尼奥去做。

于是将尼奥接入母体之中，此时母体已经完全被史密斯转化，整个世界全都是史密斯的分身。尼奥与史密斯不得不来一场终极对决！

可谓是惊天地泣鬼神啊。

最终打到史密斯怀疑人生，转化尼奥不成，反而自己开始崩溃。

因此人类之城锡安危机解除，得以与机械之城共存活。

而母体中的虚拟世界也重新焕发生机。

《黑客帝国》系列到此，结束。他们给与我们的特效以及科幻内核的震撼至今仍旧无与伦比！