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在一个神秘的地铁站，尼奥又一次从睡梦中惊醒，不幸的是，他的肉体和精神已被分离，肉体还留在飞船上，但精神却被两段程序控制在矩阵与锡安之间的地方。崔妮蒂和墨菲斯为了救出尼奥，再次进入矩阵和守护天使一起寻找。在地狱俱乐部，崔妮蒂和墨菲斯与控制尼奥精神的法国人大打出手，经过一场恶战，最终尼奥终于摆脱程序的控制，苏醒过来。
此时，人类最后的城市锡安正遭受矩阵的猛烈袭击，巨大的钻头正在疯狂撞击锡安城最外层的保护线，成千上万的电子乌贼也蓄势待发。面对如潮的电子乌贼，人类城市锡安危在旦夕，墨菲斯和崔妮蒂等欲与入侵者决一死战。锡安的局势越来越危险，议员及指挥官相继阵亡，机器的攻击却丝毫没有因为人类的反抗而减弱。
清醒过来的尼奥在矩阵世界里拼命的寻找先知，他想从先知那里得到这一切的答案，但尼奥却在找到先知之后一无所获。“今夜，所有的一切都会终结，或者在你手中，或者在他手中。”先知对尼奥说道。
此时，史密斯已经脱离了矩阵的控制，并且获得了其它程序的代码，加大了复制的强度，能力已经可以和尼奥对抗。史密斯变本加厉的复制自己，他意图扰乱矩阵所有的程序，并且毁灭包括人类在内的所有的一切。
锡安城最终被矩阵攻破，无数乌贼席卷而来，眼看一场大战即将爆发。墨菲斯要求尼奥留下来一起保卫锡安城，但尼奥却带着崔妮蒂赶往矩阵，他希望找到史密斯彻底解决问题。可是，前往矩阵的路上，尼奥和崔妮蒂遭到了乌贼的致命攻击，他们乘坐的飞船被撕得粉碎。
在神秘的晕旋后，尼奥终于在矩阵里找到了史密斯，天上飘起了滂沱大雨，一场最后的决战即将开始……
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