El detective Lemmy Caution está situado en Alphaville, una ciudad de un estado totalitario futurista, gobernado por un ordenador llamado Alfa 60. La ciencia ha reemplazado la humanidad Lemmy y trata de descubrir quién es el responsable de la supresión de la individualidad y el amor. Cuando se enamora de una mujer que no tiene idea sobre el concepto de amor, su determinación de arruinar la dictadura se ve reforzada.