第二集中，尼奧（基努·里維斯 Keanu Reeves 飾）沒有能從內部摧毀「母體」，他的身體在真實世界的飛船上陷於昏迷，思想卻被困在介於「母體」和真實世界的中間地帶，這個地方由「火車人」控制。墨菲斯（勞倫斯·菲什伯恩 Laurence Fishburne 飾）和崔妮蒂（凱瑞-安·莫斯 Carrie-Anne Moss 飾）等人知道了尼奧的情況，在守護天使的帶領下， 找到了「火車人」的控制者梅羅紋奇，經過一番激鬥，將尼奧救了出來。
此時，電子烏賊部隊對錫安發起了猛烈的攻擊，人類組織所有機甲戰士展開頑強的抵抗，形勢危在旦夕；尼奧和崔妮蒂駕駛了一艘飛船克服重重困難，到達機器城市，尼奧終於見到了機器世界的統治者「機器大帝」，雙方談判並達成了協議：尼奧除掉不受「母體」控制的史密斯，以換取錫安的和平。
在「母體」中，尼奧和史密斯展開了關係人類生死存亡的最後決鬥。