第一部：在不久的将来，一名年轻的网络黑客（基奴李维斯）发现看似正常的现实世界实际上是由一个名为“矩阵”的计算机人工智能系统控制的，人们就象他放牧的动物一样。李维斯便在网络上查找关于“矩阵”的一切。后来在一名神秘女郎（嘉丽安莫斯）的引导下见到了黑客组织的首领（劳伦斯费许本），三人一起走上了抗争“矩阵”的征途。
“尼奥，你曾经作过这样的梦吗，你如此肯定的东西是真的吗？你是否能从那样的梦中醒来？你能分辨出梦境与现实世界的区别吗？”
尼奥不顾一切地想追寻“矩阵”的真相－他在梦中总是听到关于它的耳语，这是一种神秘的不可知的东西，他能够肯定地感觉到它不祥地控制着他。
“矩阵是什么？”尼奥不知道，但是他相信默菲，一个传说中的人物，一个被描绘成非常危险的人能够给他答案。
“没有人能够说明白'矩阵'是什么，你只有亲自去看。”
尼奥面对着另外一个问题：他就是它吗？当然，虽然不知道为什么，尼奥的答案就是“不是”。默菲的朋友塞弗同意他的观点。而其他人则不那么肯定。
另外，还有人保护“矩阵”，由冷酷的史密斯带领，他们掌握着令人震惊的秘密。
尼奥、默菲和特莱妮必须用他们的生命对抗强大的敌人来追寻答案、寻找自我。
他们每一步都是危机四伏......
第二部：在上集打败密探史密斯、救出墨菲斯之后，NEO随同亲密爱人翠尼蒂和其他战友一起，乘坐飞船返回地球上最后一个人类据点——锡安基地。在那里，他们和其他自由战士们聚集到了一起，其中包括墨菲斯的甜蜜冤家——奈奥比美眉。
就在这时，矩阵系统决定“先下手为强”，派遣了为数250000的电子乌贼大军，开始进攻锡安基地，积弱的基地防守力量根本不足以对抗如此强大的机甲兵团，眼看就要失守，NEO必须和他的战友们一起将敌人彻底消灭！
第三部：电影从真实世界开始的,人类城市正在遭受巨大的毁灭性打击,在尘土飞扬中出现了一条黑线,黑色的线慢慢变近,然后出现另外一条,然后是第三条线,这三条线穿过电子章鱼,穿过人类成长的地方,穿过了那些正在拼命挖地的大型机器,最后停在一个很大的看起来象外星人呆的城市。
但这都是一个梦,尼奥在醒来,发现自己在一个地铁的躺椅上。火车通过的隆隆声唤醒了他。他看到火车进站,一个看起来很脏很龌龊的流浪汉模样的人下了车,他让尼奥上车了,火车离开了车站。这个流浪汉告诉尼奥,他在这里很安全。
他告诉尼奥,那个法国人,是很早以前的一个程序,他被设计出来学习人类的罪恶感,罪恶感也是机器认为第一代matrix彻底失败的原因。设计师给了人类完美的世界,但在这个世界里,人类用他们天生的寻求自由的精神来抵制和破坏这个完美的世界。法国人想用消灭一切寻求自由的行为的方法来解决完美和自由意愿之间的不协调性。设计师就设计了另外一个程序来找出一个不需要消除人类自由意愿的解决方案。这个程序在研究了人类的历史后发现,自由意愿一直都是人类的一种假相,人类从来没有真正自由过... 
