黑客帝國3：革命于2003年上映。黑客帝國3：革命也被叫做黑客帝國：矩陣革命, The Matrix Revolutions。

隨著第二集最後那個「to be concluded」的字幕，所有觀眾的心都被吊在了萬丈懸崖邊上：尼奧到底怎麼啦？他怎麼可能在「真實」世界里毀滅電子章魚？他又如何能「感覺」到機器？已經侵入了班恩(Bane)大腦的史密斯又會對身處昏迷中的尼奧開展什麼行動？
事實上，尼奧的身體在真實世界的飛船上處於昏迷狀態，他的思維卻被困在一個「中空」地帶：那裡既不是母體，也不是機器佔領的真實世界。這個地方叫Mobile Avenue Train Station，顯然是個火車站，不過是梅羅紋奇的勢力範圍(因此不受常規母體程序控制)。尼奧醒來時遇到了一個神秘的小女孩和她的父母，還碰見了「火車人」(The Trainman)，後者控制了該車站所有母體與機器世界之間的交通。
與此同時，在真實世界的墨菲斯、翠妮蒂與Logos號飛船的奈奧比會合了，當然，還有那位被洗腦奪體的班恩。翠妮蒂他們從「先知」那裡知道了尼奧的現狀，在守護天使的帶領下，去找梅羅紋奇要人，喜歡享受的阿梅那時正和佩瑟芬在他管轄的地獄酒吧欣賞SM的氛圍，他當然不肯交出尼奧，因此大家少不了一場激戰。在佩瑟芬的幫助下，翠妮蒂他們終於將尼奧帶回現實。
在最後一次和「先知」交談之後，尼奧明白了他的使命。從這開始，故事就分兩條線進行。一條是墨菲斯和奈奧比殺回錫安，和基地的人們共同對抗機器大軍的進攻；另一條線是翠妮蒂不願意和尼奧分開，決心放棄一切和尼奧共同前往機器S世界的聖地——01城。奈奧比雖然不相信先知的話，但她開始相信尼奧，把自己那艘最快的logos號飛船借給了尼奧和翠妮蒂，而自己和墨菲斯乘坐Hammer號回錫安。沒想到偷偷醒來的班恩溜進了Logos號，一場激戰過後，班恩的肉身死去，尼奧身受重傷。歷經重重機器大軍的堵截，尼奧終於抵達01城。再說錫安城這邊，人類已決定展開最後的自救行動，他們組織起了所有的APU(Armored Personal Units單兵作戰機甲)，和250000電子章魚以及大型鑽探機器展開了決鬥。
尼奧在01城終於得以面對「機器大帝」(Deus Ex Machina)——機器世界的真正主宰，雙方展開了談判並達成了協議。與此同時，史密斯的能力又擴充了，凡屬尼奧接觸過的信息他都能分享。他找到了先知的藏身之處，並將她複製成自己，在這個過程中，他也了解到了尼奧的使命。可是他不怕，並開始在母體中無限複製自己，系統危在旦夕。
和「機器大帝」達成協議的尼奧被送進了母體，而史密斯正在那裡等他，兩人展開了一場只屬於「超人」的決鬥。機器與人類，兩個世界的命運都取決於這一戰的結果，而最後結果是。

出演黑客帝國3：革命的明星有凱莉·安·摩絲, 勞倫斯·菲什伯恩, 基努·里維斯, 瑪麗·艾利絲, 莫妮卡·貝魯奇。