En la conclusión de Matrix Reloaded, Neo (Keanu Reeves) daba otro paso hacia adelante en la búsqueda de la verdad que había empezado con su viaje al mundo real al comienzo de Matrix, pero esa transformación ha agotado su poder, dejándole a la deriva en una tierra de nadie entre Matrix y el Mundo de las Máquinas. Mientras Trinity (Carrie-Anne Moss) vela el cuerpo comatoso de Neo, Morfeo (Laurence Fishburne) se enfrenta a la revelación de que el Elegido, en el que ha invertido toda una vida de fe, no es más que otro sistema de control inventado por los arquitectos de Matrix.

En Matrix Revolutions, el último y explosivo capítulo de la trilogía de Matrix, la guerra épica entre el hombre y la máquina alcanza un tremendo clímax: el ejército de Zion, ayudado por valerosos voluntarios civiles como Zee (Nona Gaye) y el Chico (Clayton Watson), lucha desesperadamente para contener la invasión de los Centinelas mientras el ejército de las Máquinas se adentra en su fortaleza. Enfrentándose a la aniquilación total, los ciudadanos del último bastión de humanidad luchan no sólo por sus propias vidas, sino también por el futuro de la humanidad.

Pero un elemento desconocido envenena las filas desde dentro: el descontrolado programa Smith (Hugo Weaving) ha secuestrado astutamente a Bane (Ian Bliss), un miembro de la flota de aerodeslizadores. Smith, que se hace más poderoso a cada segundo que pasa, está más allá incluso del control de las Máquinas y ahora amenaza con destruir su imperio junto con el mundo real y Matrix. El Oráculo (Mary Alice) ofrece a Neo sus últimos consejos, que él acepta sabiendo que ella es un programa y que sus palabras podrían ser simplemente otro nivel de falsedad en el gran plan de Matrix.

Con la ayuda de Niobe (Jada Pinkett Smith), Neo y Trinity deciden viajar más lejos de lo que cualquier humano se haya atrevido a ir - un peligroso viaje al exterior, a través de la abrasada superficie de la tierra y hacia el corazón de la amenazadora Ciudad de las Máquinas. En esta enorme y mecanizada metrópolis, Neo se encuentra cara a cara con el máximo poder del mundo de las Máquinas - el Deus Ex Machina - y llega a un acuerdo que es la única esperanza para un mundo agonizante.
La guerra acabará esta noche, con el destino de Neo y el sino de dos civilizaciones inexorablemente unidos al resultado de esta catastrófica confrontación con Smith.