旧金山警察局接到报告,一个年轻姑娘被无辜射杀,凶手留下一封索要10万美元现款的恐吓信。警探哈里受命侦破此案。由于他性格孤僻、行动怪异,加上平时不检点,顶撞上司,有“肮脏哈里”的绰号。哈里设下陷阱诱捕凶手,不料事败,凶手又绑架了一少女为人质,索要20万元。市长决定答应凶手的要求,并派哈里把钱送去。怒不可遏的哈里将凶手打伤逮捕,但人质也被杀死。奇怪的是,凶手被认为是精神失常而被释放,他又劫一车儿童对市长进行威胁。哈里不顾上司的反对,单枪匹马追踪凶手,最后将其击毙。。第二集中,尼奥(基努·里维斯 Keanu Reeves 饰)没有能从内部摧毁“母体”,他的身体在真实世界的飞船上陷于昏迷,思想却被困在介于“母体”和真实世界的中间地带,这个地方由“火车人”控制。墨菲斯(劳伦斯·菲什伯恩 Laurence Fishburne 饰)和崔妮蒂(凯瑞-安·莫斯 Carrie-Anne Moss 饰)等人知道了尼奥的情况,在守护天使的带领下, 找到了“火车人”的控制者梅罗纹奇,经过一番激斗,将尼奥救了出来。
此时,电子乌贼部队对锡安发起了猛烈的攻击,人类组织所有机甲战士展开顽强的抵抗,形势危在旦夕;尼奥和崔妮蒂驾驶了一艘飞船克服重重困难,到达机器城市,尼奥终于见到了机器世界的统治者“机器大帝”,双方谈判并达成了协议:尼奥除掉不受“母体”控制的史密斯,以换取锡安的和平。
在“母体”中,尼奥和史密斯展开了关系人类生死存亡的最后决斗。。