尼奥救出墨菲斯之后，随同喜爱的人崔尼蒂和其他幸存的战友一起，乘坐飞船返回整个世界唯一，一个能住的地方——锡安基地。在那个基地，充满了世界各地流浪者。
就在这时，机器人派出250000的电子乌贼大军，开始进攻锡安基地，极弱的基地防守力量根本不足以对抗如此强大的乌贼兵团。尼奥因梦到崔尼蒂被杀而难以入睡。于此同时，被杀的史密斯，因为与尼奥解不开的联系迫使他违背系统，导致被系统删除，从而从系统中解脱了出来，并且拥有了超强的复制和战斗能力。他复制了锡安的战士，安插到了锡安基地。
尼奥再次找到先知，先知告诉他一切都在他的选择，只要他来到代码之源便能解救全人类，并告诉他先要找到开锁匠，和一些相关的线索。尼奥、墨菲斯和崔尼蒂三人找到梅罗纹，但梅罗纹并没有交出开锁匠。梅罗纹之妻佩瑟芬不满丈夫的变化，于是就告诉了三人开锁匠在哪里。得到开锁匠的三人随即遭到梅罗纹手下的追杀，但三人经过拼死战斗救回了开锁匠。开锁匠带着墨菲斯和尼奥来到通往代码之源的道路，可自己却被多个复制出来的史密斯杀死。
尼奥来到代码之源，母体的制造者告诉他，尼奥就是系统漏洞的累积，并说崔尼蒂处在生死关头，尼奥要么选择解救人类，要么选择解救崔尼蒂，但锡安就会沦陷。尼奥毫不犹豫选择拯救爱人。崔尼蒂果然和尼奥的梦境一样，虽被尼奥所救，但还是死了。尼奥用强大的力量唤回了崔尼蒂。尼奥告诉墨菲斯救世主拯救人类只是个谎言。
此时他们受到电子乌贼的攻击而炸毁，幸亏他们逃了出来。尼奥感觉很不同，在现实世界中他同样用意念摧毁了那些电子乌贼，而后便然晕了过去。他们回到沃姆舰长的飞船，通过检查，尼奥的身体技能一切正常，但仍处于昏迷状态。沃姆告诉墨菲斯，由于有人提前启动了电磁炸弹，导致5艘战舰和队员们被电子乌贼屠杀，而电子乌贼们还在继续地朝地下的锡安挖掘。而他们从被毁的5艘战舰处救出了唯一的幸存者，其实这个幸存着班恩就是史密斯复制出来的卧底。
