خلاصه داستان: در یک هتل متروکه در شهری بزرگ، یک زن که بعداً مشخص می‌شود نامش ترینیتی است، در تنگنای پلیس گیر افتاده‌است. با این‌حال، او با کمک توانایی‌های ابرقهرمانی خود، موفق به شکست آن‌ها و گریز از مهلکه می‌شود اما نیروی پلیس دست به تعقیب او می‌زند. علاوه‌بر نیروی پلیس، گروه دیگری از مأموران که دارای قابلیت‌های ابرقهرمانی خاصی هستند نیز به تعقیب او می‌پردازند. ترینیتی وارد کیوسک تلفن عمومی می‌شود و تلفنی که زنگ می‌خورد را برمی‌دارد. او تنها چند ثانیه قبل از این که کیوسک تلفن مورد اصابت کامیونی حامل مأموران قرار بگیرد، ناپدید می‌شود. برنامه‌نویس کامپیوتری به نام توماس اندرسون، با نام مستعار «نئو» در جامعه هکرها، احساس می‌کند یک مشکلی وجود دارد، چرا که در محیط آنلاین دائماً با عبارت ماتریکس روبرو می‌شود. ترینیتی با او تماس می‌گیرد و می‌گوید پاسخ سوالات او نزد مورفئوس است. گروهی از مأموران به‌همراه نیروی پلیس به رهبری مأمور اسمیت، به محل کار نئو می‌رسند و سراغ او را می‌گیرند. با این‌که مورفئوس تلاش می‌کند به‌نحوی نئو را با کمک تماس تلفنی هدایت کند تا به دست مأمورین نیفتد او دستگیر شده و تحت بازجویی برای کمک به پیدا کردن محل اختفای مورفئوس قرار می‌گیرد. آن‌ها از مورفئوس یه عنوان یک تروریست یاد می‌کنند. نئو آزاد می‌شود و بعداً مورفئوس را ملاقات می‌کند. او به نئو دو قرص نشان می‌دهد: قرمز برای پی‌بردن به حقیقت ماتریکس و آبی برای برگشتن به زندگی معمولی و روزمره همیشگی. پس از این‌که نئو قرص قرمز را می‌خورد، واقعیتی که با آن سروکار داشت درهم می‌شکند و زمانی که بیدار می‌شود، خود را در محفظه‌ای پر از مایعات می‌یابد، در محلی که تعداد بی‌شماری از این محفظه‌ها وجود دارد و همه آنها به صورت درهم‌تنیده‌ای با رشته کابل‌هایی به یک‌دیگر متصل هستند. در ادامه او توسط مورفئوس و افراد او پیدا شده و سوار سفینه‌ای به نام بخت نصر می‌شود. در حالی‌که نئو به‌خاطر یک عمر زندگی در حالتی بدون فعالیت و خوابیده در محفظه‌ای تنگ، نیاز به بازیابی توانایی فیزیکی خود است، مورفئوس واقعیت را برای او برملا می‌کند. در اوایل قرن بیست و یکم، نبردی میان انسان‌ها و ماشین‌های هوشمند رخ می‌دهد. زمانی که انسان‌ها دسترسی ماشین‌ها به انرژی خورشیدی را قطع می‌کنند، ماشین از انسان‌ها به عنوان منبعی از انرژی بیوالکتریک استفاده می‌کنند. آنها انسان‌ها به صورتی ناهوشیار در محیطی به نام ماتریکس نگه داشته و واقعیتی شبیه‌سازی شده را به صورت جمعی برای آن‌ها به نمایش گذاشتند. واقعیتی که نمایش دهنده جهان در انتهای قرن بیستم و قبل نبرد انسان‌ها و ماشین‌ها بود. ماشین‌ها تمام دنیا را فتح کرده‌اند و زایون آخرین شهر باقی مانده و پناهگاه انسان‌های آزاد است. مورفئوس و خدمه‌اش عضو جنبشی هستند که با هک کردن ماتریکس، اقدام به آزاد کردن انسان‌ها می‌کنند. مورفئوس به نئو هشدار می‌دهد که مردن در محیط ماتریکس، موجب مرگ بدن فیزیکی افراد نیز می‌شود و مأمورانی که او آنها را قبلاً ملاقات کرده در واقع برنامه‌های نگهبان بسیار قدرتمند کامپیوتری هستند که تمامی تهدیدات متوجه سیستم را حذف می‌کنند. ماشین‌ها به سنتینل‌ها که نوعی ربات‌های نگهبان هستند، دستور داده‌اند که جنبش انسان‌های آزاد در دنیای واقعی را نابود کنند. قرص قرمز و قرص آبی که مورفئوس انتخاب یکی از آنها را به نئو پیشنهاد می‌دهد. مورفئوس در محیط شبیه‌سازی شده نحوه مبارزه کردن در دنیای ماتریکس را به نئو آموزش می‌دهد، با این تصور که او همان شخص برگزیده موعود است، شخصی که انسان‌ها را از ماتریکس آزاد می‌کند و جنگ را به پایان می‌رساند. گروه مورفئوس و نفراتش برای ملاقات پیشگو، وارد ماتریکس می‌شوند، پیش‌گویی که ظهور شخص برگزیده را پیش‌بینی کرده است. او می‌گوید که نئو شخص برگزیده نیست هرچند استعداد برگزیده شدن دارد ولی انگار منتظر چیزی هست شاید منتظر زندگی بعدیش. سپس هشدار می‌دهد که او مجبور خواهد شد بین زندگی خود و مورفئوس، یکی را انتخاب کند. گروه در کمین مأموران و گروه ویژه پلیس قرار می‌گیرند و این ماجرا به خاطر لو دادن موقعیت گروه توسط سایفر رخ می‌دهد. سایفر یکی از اعضای خدمه است که از وضعیت ناراضی است و می‌خواهد به زندگی راحت خود در ماتریکس بازگردد. مورفئوس با در معرض خطر قرار دادن خود، به فرار بقیه گروه کمک می‌کند و درنتیجه دستگیر می‌شود. سایفر از ماتریکس خارج می‌شود و بقیه اعضای گروه را که هنوز در دنیای ماتریکس بودند، به قتل می‌رساند. قبل از این که بتواند نئو را بکشد، توسط تنک، یکی از خدمه که او را قبلاً زخمی کرده بود، کشته می‌شود. در ماتریکس مأموران مشغول بازجویی و شکنجه مورفئوس برای پی‌بردن به کد دسترسی به رایانه اصلی شهر زایون هستند. تنک پیشنهاد می‌کند که آنها مورفئوس را قبل از این‌که اعتراف کند، بکشند، اما نئو پیشنهاد می‌کند آنها به ماتریکس بازگردند و مورفئوس را نجات دهند. ترینیتی اصرار می‌کند که او را همراهی کند. در زمان نجات مورفئوس، نئو به قابلیت‌های خودش پی می‌برد و متوجه توانایی خود در مبارزه برابر و حتی شکست مأموران می‌شود. مورفئوس و ترینیتی موفق به خروج از ماتریکس می‌شوند، اما نئو در کمین مأموران گرفتار می‌شود و کشته می‌شود. درحالی که موقعیت سفینه نیز لو رفته و ربات‌های نگهبان مشغول حمله به آن هستند، ترینیتی در گوش نئو که حالا مرده‌است، نجوا می‌کند که او نمرده‌است. او عاشق نئو است و این موضوع را قبلاً پیش‌گو به او گفته‌است که ترینیتی تنها عاشق شخص برگزیده می‌شود. او نئو را می‌بوسد و نئو ناگهان در دنیای ماتریکس به‌هوش می‌آید. او با نیروی جدیدی که به‌دست آورده، مأمور اسمیت را شکست می‌دهد و درست در زمان مناسب از ماتریکس خارج می‌شود تا خدمه بتوانند از بمب الکترومغناطیس برای دفع ربات‌های نگهبان استفاده کنند. پیش گویی محقق شده و نئو در زندگی جدید، همان موعود برگزیده است.