第二集中，尼奥（基奴·李维斯 饰）没有能从摧毁内部母体，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 饰）和崔妮蒂（凯莉·安·摩丝 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，双发谈判并达成了协议：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。