Les Machines préparent leur assaut contre Zion, dernier bastion de l'humanité. À l'intérieur de la forteresse, la résistance s'organise, mobilisant tout le monde. Pendant ce temps, dans le monde virtuel, l'agent Smith s'attaque à l'Oracle...
Eli, jeune adolescent de Detroit, erre dans une usine désaffectée où il découvre par hasard une arme surpuissante, d’origine inconnue, qu’il ramène chez lui. Passé l’amusement, Eli réalise qu’on ne soustrait pas impunément une arme aussi redoutable : il se retrouve recherché par des criminels, par le FBI, et par ceux qui semblent être les propriétaires légitimes de l’arme futuriste.