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?
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.
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.
Tulevikus, kus inimeste karjäärivõimalused määratakse juba sündides geenianalüüsiga, ei ole loomulikul teel sündinud Vincentil lootustki kõrgele positsioonile jõuda. Ühel päeval avaneb tal võimalus kasutada autoõnnetuse tagajärjel ratastooli jäänud Jerome'i identiteeti. Peagi saavutab ta Gattaca korporatsioonis edu ja ka tema eluaegne unistus võib täituda - ta valitakse Saturnile mineva meeskonna hulka. Kuid siis tapetakse missiooni juht ja kuritööpaigast leitakse tema ripsmekarv. Missioonini on jäänud loetud päevad ja nii peab mees üha kitsamaks muutuvas testiderägastikus oma identiteeti varjama...
Politseinik liitub salajase organisatsiooniga, mis jälgib ja kontrollib maaväliste suhtlustegevusi Maal.
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.
Pärast Agent K (Tommy Lee Jones) pensionile jäämist ei pea agent J (Will Smith) tema tööd samaks: Mõlemad olid osa salaorganismist, mis võitleb tulnukate vastu, kes asustavad ilma ülejäänud surelikud seda teadmata maa. Mustanahaliste meeste missioon, nagu nad on tuntud oma riietuse järgi, on mõnikord korra kehtestamine ja muul ajal võitlus otse nende vastu, kellel on pretensioone planeedi Maa kahjustamiseks. Kuid agent K otsustas oma naise juurde naasmiseks ja normaalse elu elamiseks mälu kaotada. Nüüd pole naist, kuid ta on lahkelt postiagent. Agent J, kes peab K-d oma õpetajaks, igatseb teda väga ega ole päris leplik oma uute kaaslastega. Kuid midagi muudab sündmusi: ohtlik välismaalane nimega Serleena (Lara Flynn Boyle)
Dr. Evil (Mike Myers) kasutab enda leiutatud "Ajamasinat" ning rändab tagasi aastasse 1969. Just sel aastal külmutati nii ta ise kui ka Austin Powers (ka Myers). Ajas rändamise eesmärgiks on varastada Powersile elutähtis Mojo, ilma milleta pole salaagendi elu enam sama. Kui Powers on teelt kõrvaldatud, ei segaks enam miski maailma vallutamast.