《黑客帝国2》讲述的是电脑母体(Matrix)遭到病毒攻击,尼奥、孟斐斯和Trinity等一众战士要拯救被困在母体中的人类。而越来越多的人从被困的虚拟世界里醒悟过来,他们都努力要生活在真实的世界里。随着这些人数量的增加,人类与病毒之间的战争转移到人类聚居的地球核心城市Zion(Zion成为人类最后的真实世界),人类在这里作最后抵抗,它也成为人类的作战中心。
奇诺饰演的Neo与同伴反击杀人网络Matrix,Matrix也同样大力反击,并制造出杀人病毒Virii突袭Neo等人。Neo不幸中招后失去了自由和穿梭虚拟人类世界与Matrix世界的能力,变回没有超能力的普通人。
与此同时,Trinity(凯利-安妮-莫斯饰)等人在Matrix世界受到大批Virii的袭击而无可奈何,因为Virii有打不死的再生能力,Trinity的性命也危在旦夕……Neo唯一可以做的,就是找出病毒根源,将制造病毒的机械人CPU毁掉,在故事的结尾Neo会突出重围并解开Matrix之谜……