Tenk deg at virkeligheten er en drøm - denne tanken forfølger Thomas Anderson (Keanu Reeves). Thomas lever et dobbeltliv. Om dagen er han ansatt i et stort datafirma, om natten er han hackeren Neo, en langer av virtuelle fantasier. Etter en arbeidsøkt i den digitale gråsonen våkner Neo av at noen kontakter ham via dataskjermen. Like etter blir Neo arrestert. Agent Smith ser på den unge dataeksperten som en trussel, og Neo blir enda mer forvirret. Først når han treffer Morpheus (Laurence Fishburne), begynner bildet å bli skapt. Morpheus forklarer Neo hvilken rolle han må spille for å bekjempe "Matrix" - et altomfattende fenomen som angår hele verdens befolkning. Sannheten er mer utspekulert enn noen kan fatte.

Neo og lederne av den menneskelige motstanden oppdager at Sentinels holder på å grave vei mot Sion. De beregner at de kanskje bare har 72 timer til angrepet må ta plass, og Neo må derfor returnere tilbake til the Matrix og finne nøkkellageren slik at de kan få tilgang til hovedmaskinen for å sikre menneskelig overlevelse.

Neo. Trinity. Morpheus. De og andre helter står på randen til seier eller tilintetgjørelse i den episke krigen mot maskinene i det overveldende siste kapittelet av Matrix-trilogien. For Neo betyr det å reise dit intet menneske har våget seg – inn i hjertet av Machine City og inn i en verdensomveltende konfrontasjon med det mange ganger sterkere forræderprogrammet Smith.