Ένας χάκερ ανακαλύπτει ότι ο κόσμος γύρω του αποτελεί μια προσομοίωση της πραγματικότητας. Η ανθρωπότητα, εν αγνοία της, συντελεί στον ίδιο της τον αφανισμό, εκτός αν βρεθεί κάποιος να την αφυπνίσει.
Στο μακρινό μέλλον, ένα θηλυκό σάιμποργκ ξυπνά χάρη στην επέμβαση ενός συμπονετικού γιατρού. Καθώς δεν αναγνωρίζει τον κόσμο γύρω της και δεν θυμάται το παρελθόν της, θα ξεκινήσει ένα ταξίδι αναζήτησης της αληθινής ταυτότητάς της.
O Νίο, ο Μορφέας, και η Τρίνιτυ μας «ξυπνάνε» μέσα στον αφόρητα πραγματικό και σκοτεινό κόσμο του Μάτριξ. Αποστολή του Νίο είναι, να σώσει σε 72 μόλις ώρες την Ζάιον, την τελευταία ελεύθερη πόλη, από ένα στρατό 250.000 φονικών μηχανών που απειλεί να την καταστρέψει. Σε αντίθετη περίπτωση το ανθρώπινο γένος θα εξαφανιστεί από προσώπου Γης. Οι κάτοικοί της ωστόσο, ενθαρρυμένοι από την πεποίθηση του Μορφέα ότι η προφητεία θα εκπληρωθεί και ο πόλεμος με τις μηχανές θα λάβει τέλος, χάρη στον «εκλεκτό» που είναι ο Νίο, εναποθέτουν όλες τις ελπίδες τους σ΄ αυτόν. Ο Νίο όμως, βασανίζεται από τρομακτικούς εφιάλτες που αφορούν τη ζωή της αγαπημένης του Τρίνιτυ.
Κατά τη διάρκεια της Κινέζικης δυναστείας των Τανγκ, ο αυτοκράτορας έχει πάρει ως σύζυγο την πριγκίπισσα μιας γειτονικής επαρχίας. Του έδωσε δύο γιούς και μεγάλωσε τον μεγαλύτερο γιο που είχε ήδη. Τώρα ο έλεγχος που ασκεί στο βασίλειό του είναι ολοκληρωτικός, συμπεριλαμβανομένης και της βασιλικής οικογένειας.
Ο Νίο έχει παγιδευτεί στον «Σιδηροδρομικό Σταθμό», μια διάσταση κάπου ανάμεσα στο Μάτριξ και τον πραγματικό κόσμο. Ο Μορφέας, η Τρίνιτι και ο Σέραφ οργανώνουν την επιχείρηση διάσωσής του ζητώντας τη βοήθεια του Μεροβίγγιου. Εντωμεταξύ οι στρατιές των Μηχανών κατευθύνονται προς την Ζάιον, το τελευταίο οχυρό της ανθρώπινης αντίστασης ενάντια στην κυριαρχία τους. Όμως δεν έχουν ακόμη αντιληφθεί πως κάποιος έχει αποκτήσει τον έλεγχο του Μάτριξ με σκοπό να καταστρέψει τα πάντα: ο κύριος Σμιθ! Ενώ η Ζάιον αντιστέκεται σθεναρά στις καταιγιστικές επιθέσεις των Μηχανών, ο Νίο καταδύεται στα άδυτα του Μάτριξ σε μια ύστατη προσπάθεια να έρθει αντιμέτωπος με τον Σμιθ και να ματαιώσει τα σχέδιά του.
Όταν ποσότητες ραδιενεργών αποβλήτων έρχονται σε επαφή με τέσσερα χελωνάκια κι έναν αρουραίο στους σκοτεινούς υπονόμους της Νέας Υόρκης, η χημική αντίδραση που δημιουργείται προκαλεί κάτι αδιανόητο. Ο αρουραίος είναι πλέον ο σοφός δάσκαλος Σπλίντερ και οι χελώνες… χελωνονιντζάκια! Ο Ραφαέλ, ο Μικαλάντζελο, ο Ντονατέλο κι ο Λεονάρντο είναι άσοι στο να τρώνε πίτσα και να καταπολεμούν το έγκλημα με τις γνώσεις τους πάνω στις πολεμικές τέχνες. Ο εχθρός ονομάζεται Σρέντερ και η επιθυμία του να κατακτήσει τον κόσμο μπορεί να βρει κόντρα μονάχα από τους τέσσερις ήρωες.
Οι Χελώνες και ο Σρέντερ μάχονται για άλλη μια φορά, αυτή τη φορά για το τελευταίο δοχείο της λάσπης που δημιούργησε τις Χελώνες, το οποίο ο Σρέντερ θέλει να δημιουργήσει έναν στρατό νέων μεταλλαγμένων.