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。
斯嘉丽·约翰逊 摩根·弗里曼 崔岷植 阿马尔·维克德 朱利安·林希德-图特 皮鲁·埃斯贝克 安娜丽·提普顿 詹·奥利弗·施罗德 弗雷德里克·周 克莱尔·陈 塞德里克·舍瓦姆 沃尔夫冈·皮索尔斯 邵斯凡 保罗·陈 林暐恒 邢峰 徐灏翔 塞缪尔·丘林 李淳 吕克·贝松 高靖榕 克里斯多夫·泰克
伊万·麦克格雷格 娜塔莉·波特曼 海登·克里斯滕森 克里斯托弗·李 塞缪尔·杰克逊 弗兰克·奥兹 伊恩·麦克迪阿梅德 潘妮拉·奥古斯特 特穆拉·莫里森 吉米·斯密茨 杰克·汤普森 阿梅德·贝斯特 罗丝·伯恩 奥利弗·福德·戴维斯 利安娜·瓦尔斯曼