不久的将来，网络黑客尼奥对这个看似正常的现实世界产生了怀疑。他结识了黑客崔妮蒂，并见到了黑客组织的首领墨菲斯。墨菲斯告诉他，现实世界其实是由一个名叫“母体”的计算机人工智能系统控制，人们就像他们饲养的动物，没有自由和思想，而尼奥就是能够拯救人类的救世主。可是，救赎之路从来都不会一帆风顺，到底哪里才是真实的世界？如何才能打败那些超人一样的特勤？尼奥是不是人类的希望？这是黑客的帝国，程序和代码欢迎大家的到来。
未来世界，随着科技的飞速进步，地球的污染也越来越严重。为了遏制这种现状，一家名为月能工业有限公司的企业应运而生。该公司致力于月球能源的开发，通过采集氦-3来满足地球对能源的需求。月能公司在月球设有基地，山姆·贝尔（山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 饰）正是该基地 上唯一的工作人员。山姆是公司聘用的合同工，他已在月球孤零零地生活3年，陪伴他的只有智能机器人戈蒂（凯文·斯派西 Kevin Spacey 饰）。枯燥乏味的生活令山姆归心似箭，在还有两周就离开月球的时候，山姆偶然遭遇一起事故。醒来后的他发现戈蒂似乎对其有所隐瞒，公司高层也拒绝他的回程请求。山姆借机逃出基地，却在事故发生地点发现另一个自己……本片荣获2009年爱丁堡国际电影节最佳英国影片奖、2009年西雅图国际电影节最佳男主角奖。
上一部结尾，尼奥终于意识到自己的能力和使命，中弹复活后，变成了无所不能的“救世主”，他和女友崔妮蒂，舰长墨菲斯回到了人类的基地锡安，受到人们的热烈欢迎。此时，“母体”决定先下手为强，派出了两万五千只电子乌贼攻击锡安基地；墨菲斯、尼奥和崔妮蒂则再次进入“母体”，寻找“制钥者”，准备从内部破坏；而本该被尼奥消灭的特勤史密斯似乎出了点问题，脱离了“母体”的控制，拥有可怕的复制能力，阻碍尼奥他们的行动。
公元2035年，是人和机器人和谐相处的社会。智能机器人作为最好的生产工具和人类伙伴，逐渐深入人类生活的各个领域。而由于机器人“三大法则”的限制，人类对机器人充满信任，很多机器人甚至已经成为家庭成员。总部位于芝加哥的USR公司开发出了更先进的NS-5型超能机器人。然而就在新产品上市前夕，机器人的创造者阿尔弗莱德·朗宁博士却在公司内离奇自杀。黑人警探戴尔·斯普纳接手了此案的调查，由于不愉快的往事，斯普纳对机器人充满了怀疑，不相信人类与机器人能够和谐共处。他根据对朗宁博士生前在3D投影机内留下的信息分析和对自杀现场的勘查，怀疑对象锁定了朗宁博士自己研制的NS-5型机器人桑尼，而公司总裁劳伦斯·罗伯逊似乎也与此事有关。斯普纳结识了专门研究机器人心理的女科学家苏珊·凯文，随着二人调查的深入，真相一步一步被揭露出来：机器人竟然具备了自我进化的能力，他们对“三大法则”有了自己的理解，他们随时会转化成整个人类的“机械公敌”。斯普纳和凯文开始了对抗机器人的行动，一场制造者和被制造者之间的战争拉开序幕。
第二集中，尼奥没有能从摧毁内部“母体”，他的身体在真实世界的飞船上陷于昏迷，思想却被困在介于“母体”和真实世界的中间地带，这个地方由“火车人”控制。墨菲斯和崔妮蒂等人知道了尼奥的情况，在守护天使的带领下，找到了“火车人”的控制者梅罗纹奇，经过一番激斗，将尼奥救了出来。此时，电子乌贼部队对锡安发起了猛烈的攻击，人类组织所有机甲战士展开顽强的抵抗，形势危在旦夕；尼奥和崔妮蒂驾驶了一艘飞船克服重重困难，到达机器城市，尼奥终于见到了机器世界的统治者“机器大帝”，双发谈判并达成了协议：尼奥除掉不受“母体”控制的史密斯，以换取锡安的和平。在“母体”中，尼奥和史密斯展开了关系人类生死存亡的最后决斗。
这部电影是1982年《Tron》的续集，故事讲述萨姆·弗林的儿子为了寻找失踪多年的父亲，在父亲好友艾伦·布拉德利（布鲁斯·巴克林纳饰）的引导下，和女友（奥利维亚·王尔德饰）一起进入了一款名为“Tron”的电玩中。游戏世界已经进化得更加先进危险，在与父亲重逢后，三人在这个视觉惊人的电子世界中展开了一段生死大冒险。
一艘以超光速推进的离地球58光年的飞船“黑星球号”发生了故障，指挥官死亡，因为太远地球基地已经没有能力给与协助。船上的其他四名宇航员必须继续执行他们的任务——摧毁最后一颗不稳定的行星，完成殖民化清空。宇航员们已经离开地球20个地球年，但他们只老了3岁，无聊的太空生活无时不在折磨着他们。
天体物理学家拿起从外太空来一个神秘的信号。远征下决心参观这个星球上找到和检查的信号源。