Precedido por Matrix (1999) e seguido por Matrix Revolutions (2003).
Os atores Jet Li, Jean Reno, Benjamin Bratt, Michelle Yeoh, Francoise Yip, Samantha Mumba e Ray Park chegaram a estar cotados para atuar nas sequências de Matrix.
O ator Jet Li não participou das sequências de Matrix porque pediu US$ 13 milhões de cachê. O produtor Joel Silver ofereceu US$ 3 milhões.
Inicialmente, seria a atriz e cantora Aaliyah quem interpretaria a personagem Zee, até seu falecimento em um acidente aéreo em 25 de agosto de 2001.
Matrix Reloaded foi rodado simultaneamente a Matrix Revolutions, com os filmes sendo lançados nos cinemas americanos com a diferença de seis meses entre eles. Os filmes levaram quatro anos para serem concluídos, entre pré-produção, filmagens e pós-produção.
A demora na conclusão das sequências ocorreu principalmente devido a falência de algumas empresas de efeitos especiais que haviam sido contratadas e estavam cuidando de ambos os filmes.
As filmagens duraram mais de 200 dias.
Para participar das sequências de Matrix o ator Keanu Reeves recebeu US$ 30 milhões e mais 15% da arrecadação de ambos os filmes nos cinemas.
Uma sequência de luta de 17 minutos custou cerca de US$ 40 milhões aos produtores.
A atriz Carrie-Anne Moss torceu o joelho durante os treinamentos realizados antes do início das filmagens das sequências.
Keanu Reeves fraturou o pé esquerdo durante os treinamentos.