Matrix Reloaded, Neo'nun Zion halkı için umut ışığı haline geldiği bir zaman diliminde geçiyor. Matrix'ten özgürleşen insanlar, Zion'a akın ederken, makinelerin tehdidi de büyüyor. Neo, yeteneklerini keşfettikçe güçleniyor: Süper hız kazanıyor, Matrix'in kodlarını çözebiliyor ve olayları önceden görme becerisi geliştiriyor. Ancak tüm bu güçler, yaklaşan tehditleri bertaraf etmek için yeterli mi? İşte bu, hikayenin can alıcı noktası. Makineler, Zion'a ulaşmak için kazmaya başladığında, insanlığın direnişi için zaman hızla tükeniyor. Şehrin kaderi, 250.000 makineli nöbetçiye karşı hazırlanan bu son savaşta belirlenecek.
Neo, Morpheus ve Trinity, Zion'u kurtarmak için büyük bir göreve atılıyor. Onlara yardımcı olacak kişi ise Anahtarcı. Bu gizemli kişi, onları Matrix'in Kaynağı'na götürebilecek yegane rehber. Yolculuk boyunca Neo, kendisine rehberlik eden Kahin'in öğütlerine kulak veriyor ve Anahtarcı'yı bulma görevine sıkı sıkıya sarılıyor. Ancak işlerin karmaşıklığı burada bitmiyor; Neo'yu rahatsız eden bir başka mesele de sürekli olarak gördüğü kabuslar. Bu kabuslar, Trinity'nin ölümünü işaret ediyor ve Neo'yu derin bir kaygıya sürüklüyor. Sevdiği kadını kaybetme korkusu, Neo'nun içindeki çatışmaları daha da körüklüyor.
Öte yandan, Ajan Smith, beklenmedik bir şekilde geri dönüyor. Bir zamanlar silindiği düşünülen Smith, eskisinden çok daha güçlü bir halde yeniden ortaya çıkıyor. Üstelik bu sefer yalnızca Matrix'in düzenini bozmakla kalmıyor, Neo'yu da bir sonraki hedefi olarak seçiyor. Neo ve Smith arasındaki bu yeni düello, Matrix evreninin sınırlarını zorlarken, Zion'un geleceği için de kritik bir önem taşıyor. Tüm bu gelişmeler, Neo ve arkadaşlarını, makinelerle insanlar arasındaki son büyük savaşa doğru sürüklerken, direnişin kalbindeki umut ve korkular iç içe geçiyor.