Após enfrentar os sentinelas no mundo real, Neo (Keanu Reeves) fica preso em um espaço intermediário entre a Matrix e a realidade, do qual só pode escapar com o auxílio do Trainman (Bruce Spence). Ao perceberem que as ondas cerebrais de Neo são iguais às de alguém conectado à Matrix, Trinity (Carrie-Anne Moss) e Morpheus (Laurence Fishburne) recorrem à ajuda da Oráculo (Mary Alice) e de Seraph (Sing Ngai). Juntos, Trinity, Morpheus e Seraph partem em busca do Merovingian (Lambert Wilson), que controla o Trainman e pode libertar Neo. Depois de conseguirem resgatá-lo, o grupo se divide em duas frentes: enquanto Morpheus e sua equipe, em duas naves, seguem para Zion para auxiliar na luta contra as máquinas, Neo e Trinity se dirigem à cidadela das máquinas.
