On olemas kaks reaalsust: see, milles me päevast päeva elame, ja teine, mis asub selle taga. Neo otsib tõde Matrixi kohta, millest ta on kuulnud vaid arglikke sosinaid ja kuulujutte. See on midagi salapärast ja ohtlikku ning Neo on kindel, et see kontrollib kõigi inimeste elusid. Ta usub, et Morpheus, keda peetakse kõige ohtlikumaks meheks maailmas, on just see, kes suudaks anda vastuse küsimusele: mis on Matrix?
Aastal 2001 avastavad inimesed Kuult monoliidi – esimese märgi maavälise elu olemasolu kohta. 18 kuud hiljem saadetakse astronaudid Bowman ja Poole koos superarvuti HAL 9000-ga Jupiterile, et saada rohkem teada. Intelligentne ulmefilm, filosoofilise taustaga, mis pakub veel praegugi mitmeid erinevaid interpretatsioonivõimalusi.
On 2019. aasta Los Angeles - kahvatu neoonvalgustatud, ülerahvastatud tänavatega linn, kus pidevalt sajab happevihma. Detektiiv Rick Deckard peab tabama ja hävitama 4 replikanti, tehislikult loodud inimest, kes põgenesid maavälisest kolooniast, kaaperdades laeva, et tulla maa peale oma loojat otsima.
Psühholoog Chris Kelvin saadetakse Solarise planeedile rajatud baasi, et asendada seal enesetapu sooritanud doktorit. Kosmosejaamas kohtub Chris kahe ellujäänuga, dr. Snautiga ja dr. Sartoriusega, kes on aga väga salatsevad. Nad soovitavad Chrisil aega võtta ja kohaneda, peagi aga hakkavad meest häirima veidrad pildid ja helid, kaasa arvatud ilmutused tema seitse aastat tagasi surnud naisest.
New Yorgi võmm John McClane saabub jõulude ajal Los Angelesse, kuhu tema abikaasa on elama asunud. Perekonna rõõmuküllane taasühinemine katkestatakse kõige ootamatumal ja jõhkramal moel, kui Nakotomi Plaza pilvelõhkuja võtavad enda kontrolli alla terroristid. Pantvangide ainsaks pääsemise lootuseks jääb kurjamite eest varjunud McClane, kes alustab pealtnäha lootusetut võitlust.
Aastal 2035 mõistis James Cole süüdimatult vabatahtlikult tagasi vabatahtlikud, kes saadeti tagasi, et avastada surmav viirus, mis hävitas peaaegu kogu maakera elanikkonna ja sundis ellujäänud maa-alustesse kogukondadesse. Kuid kui Cole saadetakse ekslikult 1996. aasta asemel 1990. aastasse, arreteeritakse ta ja ta lukustatakse vaimuhaiglasse. Seal kohtub ta psühhiaatri dr Kathryn Railly ja kuulsa viiruseeksperdi poja Jeffrey Goinesega, kellel võib olla salapärase petturirühma - 12 ahvi armee - võti, kes vastutab tapjahaiguse vallandamise eest.
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.
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.