Cast principale:
* Keanu Reeves come Neo
*Laurence Fishburne come Morfeo
* Carrie-Anne Moss come Trinità
* Hugo Weaving nel ruolo dell'agente Smith
* Jada Pinkett Smith come Niobe
* Lambert Wilson come Il Merovingio
*Monica Bellucci come Persefone
* Harold Perrineau come Collegamento
* Daniel Bernhardt nel ruolo dell'agente Johnson
* Nona Gaye come Zee
Cast di supporto:
*Ian Bliss come Rhesus
* Collin Chou come Serafino
* Antonio Wong nel ruolo del Fabbricante di Chiavi
* Bruce Spence nel ruolo dell'Architetto
* David Roberts come topo
* Harry Lennix come L'Oracolo
* Gloria Foster come L'Oracolo (filmati d'archivio)
* Alanna Masterson nel ruolo della Giovane Trinità
Questo elenco include il cast principale, ma ci sono molti altri ruoli secondari e personaggi minori nel film.