Você precisa de um pipeline de agregação que corresponda a cada subdocumento separadamente e, em seguida, reúna os subdocumentos correspondentes em matrizes:
from pprint import pprint
from bson import Regex
regex = Regex(r'ab')
pprint(list(col.aggregate([{
'$unwind': '$docs'
}, {
'$match': {'docs.value': regex}
}, {
'$group': {
'_id': '$_id',
'docs': {'$push': '$docs'}
}
}])))
Suponho que "col" seja uma variável apontando para o seu objeto PyMongo Collection. Isso produz:
[{u'_id': u'1',
u'docs': [{u'key': u'5678', u'value': u'abgh'}]},
{u'_id': u'0',
u'docs': [{u'key': u'1234', u'value': u'abcd'},
{u'key': u'5678', u'value': u'abef'}]}]
O prefixo "r" para a string a torna uma string "raw" do Python para evitar qualquer problema com o código regex. Nesse caso, o regex é apenas "ab", então o prefixo "r" não é necessário, mas é uma boa prática agora para que você não cometa erros no futuro.
