Студент Бен, специализирующийся на математике в Массачусетском технологическом институте, мечтает поступить в Гарвардскую медицинскую школу, но сталкивается с финансовыми трудностями. Профессор Микки Роса предлагает ему присоединиться к команде игроков в блек-джек, состоящей из студентов МИТ. Используя навыки подсчёта карт и теории вероятности, группа выигрывает крупные суммы в казино Лас-Вегаса. Бена затягивает роскошная жизнь, но его увлечение азартными играми приводит к конфликтам с друзьями и проблемам в учёбе. После проигрыша крупной суммы денег, профессор Роса бросает команду. Бен решает продолжить игру самостоятельно, но его ловит начальник службы безопасности казино, Коул Уильямс. Бен заключает сделку с Уильямсом, чтобы поймать профессора Росу, но в итоге оказывается обманутым. В конце концов, Бен рассказывает свою историю директору стипендиального фонда.

Фильм рассказывает о мире, в котором большинство людей живут в симуляции, созданной разумными машинами. Главный герой, программист по имени Томас Андерсон, ведет двойную жизнь: днем он обычный офисный работник, а ночью становится хакером по прозвищу Нео. Однажды он получает загадочное сообщение, которое приводит его к Тринити и Морфеусу, двум повстанцам, борющимся против машин.

Морфей верит, что Нео — это Избранный, который сможет освободить человечество от контроля машин. Он предлагает Нео сделать выбор между двумя пилюлями: синей, которая вернет его к привычной жизни в симуляции, и красной, которая откроет ему правду о реальности. Нео выбирает красную пилюлю и пробуждается в настоящем мире, который оказывается мрачным и разрушенным.

Вместе с Морфеусом и Тринити Нео начинает борьбу против агентов Матрицы — программ, созданных для поддержания контроля над человечеством. Они сталкиваются с предателем внутри своей команды и пытаются спасти Морфеуса из плена. В ходе борьбы Нео обнаруживает свои уникальные способности и осознает свою роль как Избранного, способного противостоять машинам.

В финале фильма происходит решающая битва с агентом Смитом, где Нео демонстрирует свои силы и принимает свою судьбу как спасителя человечества.