Forestil dig, at den virkelige verden slet ikke er virkelig, men en gigantisk computer-genereret drøm! Hvad nu, hvis du tror, at du befinder dig i det 20. Århundrede, men i virkeligheden er i det 22. Århundrede? Og hvad nu, hvis du en dag vågner op af denne drøm, til en verden overtaget af maskiner, der for at bevare magten tapper energi fra din krop? Hvad er sandheden? Og når den finder dig, tør du så tro på den?
250.000 maskiner er ved at bore sig gennem jorden ind til Zion og inden 72 timer når de byen og vil udslette befolkningen. Neo må have sine mægtige kræfter i spil i en fart og han møder oraklet. Agent Smith har fået storhedsvanvid og kører sit eget løb og samtidig forudser Neo i drømme, hvordan hans elskede Trinity dør - en skæbne han for alt i verden må redde hende fra.
De barrierer, som adskiller fantasi fra virkelighed, bliver knust i denne moderne og hjernevridende thriller, hvor to ens verdener støder sammen i et paradoks af bedrag, vanvid og mord. På 13. etage i en kontorbygning har den visionære Douglas Hall og hans hårdhudede kollega Whitney åbnet døren til en fantastisk virtuel verden. Men da deres magtfulde leder af projektet bliver fundet myrdet, bliver Hall den hovedmistænkte. Pludselig ankommer en skønhed fra Paris og påstår, at hun er datter af den myrdede. Hendes direkte og magnetiske tiltrækning på Hall er medvirkende til, at linierne mellem fantasi og virkelighed bliver endnu sværere at finde.
Neo, Morpheus og Trinity kæmper for at redde Zion, den sidste by på Jorden, fra Maskinerne. Men Neo er fanget et sted mellem den virkelige verden og Maskinernes verden – og han har brug for hjælp.
Sam Flynn har aldrig tilgivet sin far, software-geniet Kevin Flynn, for at fordufte sporløst i 1989. Men da Sam modtager et signal fra Flynns nedlagte spilarkade, suges han igennem en portal og ind i den virtuelle Gitter-verden. Her må han overvinde det magtsyge program Clu, farmands digitale klon, som nu ønsker at skabe kaos uden for computerens univers. Men dét er ikke den største overraskelse, der venter Sam derinde.
De hårdt prøvede børn, Carmen og Juni, er tilbage med nye spændende løjer. Carmen er denne gang blevet indfanget i et virtual reality spil, der er designet af deres onde ånd - Toymaker. Juni må derfor opbyde alt sit mod og forsøge at redde sin søster - og hele verden.