Esimene peatükk - Vietnami sõda. Mereväe treeninglaagrisse Parrise saarele Lõuna-Carolinas saabub uus grupp Mereväelasi. Sealseid vägesi juhatav seersant on karmikäeline ning tema ainsaks eesmärgiks on teha hoolealustest armutud tapamasinad. Teine peatükk - Parrise saarel treeninud Mereväerühma liige on töötamas Vietnamis sõjareporterina. Sõja kõige verisema lahingu eelõhtul saadetakse ta riigi pealinna lugu kirjutama. Seal kohtub ta liitlasvägede salkadega, mille liikmete seas on ka tema endisi treeningkaaslasi. Kuid ta satub koos rühmaga tule alla ning on sunnitud siiski sõjast võitlejana osa võtma.
Masinad palaanivad rünnata Zeoni, ainukest linna, kus on veel inimesi. Matrixisse ilmub tagasi eelmises osas hävitatud programm Smith (Hugo Weaving), mis on leidnud võimaluse ennast paljundada.
Planeet Maa kaitsesüsteemid tõrguvad, tabades kõiksugu häired üle terve atmosfääri. Üsna pea ilmuvad radaritele maavälised objektid, mida algul peetakse meteoorideks. Hiljem selgub, et tegu on kosmoselaevadega, mis on tulnud suuremate linnade kohale hävitust külvama. 4. juulil, iseseisvuspäeval koguneb rahvas ohus oleva Maa eksistentsi eest võitlema...
Masinad jõuavad viimaks Zeoni. Algab lahing maa saatuse üle. Samal ajal on programm Smith (Hugo Weaving) Matrixi hävingu äärele viinud. Neo (Keanu Reeves) läheb masinate linna, et seal masinatele ettepanek teha: Tema hävitab Programm Smithi, kui masinad nõustuvad inimestega rahu tegema.