Após enfrentar os sentinelas no mundo real, Neo (Keanu Reeves) tem sua mente presa em um local que fica entre a Matrix e a realidade, do qual apenas poderá sair com a ajuda de Trainman (Bruce Spence). Após perceberem que as ondas cerebrais de Neo são idênticas as de uma pessoa conectada à Matrix, Trinity e Morpheus buscam a ajuda da Oráculo e Seraph. Trinity, Morpheus e Seraph vão em busca de Merovingian, que possui controle sobre Trainman e pode libertar Neo. Após obterem sucesso no resgate, o trio se divide em duas missões: enquanto Morpheus e a tripulação de duas naves parte rumo a Zion, na tentativa de ajudar no combate contra as máquinas, Neo e Trinity se dirigem à cidadela das máquinas.