โลกที่ดูเหมือนจริงกลับกลายเป็นภาพลวงตาอีกครั้ง นีโอตื่นขึ้นมาในชีวิตที่แสนธรรมดาในฐานะนักออกแบบเกมชื่อดัง แต่ความฝันและความทรงจำที่คลุมเครือเริ่มกัดกินจิตใจ เขาได้พบกับไทรนิตี้หญิงสาวปริศนาที่ทำให้เขารู้สึกคุ้นเคยอย่างประหลาด ขณะเดียวกันโลกแห่งความจริงและเมทริกซ์กำลังปะทะกันอีกครั้ง นีโอต้องเลือกอีกครั้งว่าจะยอมรับความจริงอันโหดร้ายหรืออยู่ในภาพลวงตาตลอดไป