Lemmy Caution, agente secreto de los Países Exteriroes, viaja hasta Alphaville, capital de un estado totalitario en la cual están prohibidas las emociones y las palabras para expresar sentimientos. Bajo la falsa identidad del periodista del diario Figaro-Pravada, Ivan Johnson, deberá triunfar donde los anteriores agentes han fracasado: acceder hasta el doctor Von Braun, creador de Alpha 60, la supercomputadora que domina toda Alphaville, para así destruir su poderosa creación.