Le monde souterrain de Zion est menacé par les Machines. L'unique espoir de l'humanité réside dans l'Elu, qui seul détient le pouvoir de changer le destin.
Les Machines se lancent à l'assaut de Zion, dernier bastion de l'humanité. Pendant ce temps, Neo est coincé dans une station de métro entre les deux mondes. Trinity et Morpheus se lancent à son secours en attaquant le repaire du Mérovingien. Mais si le monde réel est menacé par les Machines, le monde virtuel est en passe de tomber sous le contrôle de l'agent Smith et de ses clones. Devenu extrêmement puissant, Smith s'attaque à l'Oracle, à Sati et à Seraph. A Zion, la résistance s'organise. Les volontaires affluent et préparent les munitions pendant que Neo, revenu à temps, demande un vaisseau pour lancer une attaque suicide directement dans la ville des Machines...
Accumulation de scènes de guerre et de sentences creuses proférées sur un ton dogmatique, ce dernier volet de la trilogie est le moins réussi.