Dopo un viaggio intergalattico, il detective Lemmy Caution, sotto le spoglie di un giornalista, giunge ad Alphaville, metropoli sospesa nello spazio realizzata dal geniale dottor Von Braun (alias Leonard Nosferatu). Scopo della missione è scoprire cosa sia accaduto all'agente Henry Dickson, che da tempo non dà più notizie di sé, e capire la vera natura degli studi dello scienziato. Accolto da Natascha, figlia del professore, Caution comprende ben presto che l'ordine e l'efficienza imperanti nella città sono frutto di un'imposizione esercitata sulle coscienze degli abitanti da un cervello elettronico, Alpha 66, programmato da Von Braun ad inibire emozioni e sentimenti.
