In een dystopische toekomst, waar gedachten en emoties van de gehele bevolking door het verfijnde computersysteem Alpha-60 worden bestuurd, wordt geheim agent Lemy Caution op een geheime missie gestuurd naar het futuristische Alphaville om daar professor von Braun, verantwoordelijk voor de vernietiging van menselijke gevoelens, onschadelijk te maken.
