En un futuro distópico y sombrío, un detective llamado Lemmy Caution llega a la extraña ciudad de Alphaville, un lugar regido por la lógica fría y la inteligencia artificial. Aquí, las emociones humanas han sido suprimidas en nombre de un orden que se basa en el cálculo y la razón, controlado por un superordenador conocido como Alpha 60. La misión de Caution es encontrar y rescatar a un científico desaparecido, pero lo que comienza como una investigación se convierte en una espiral de confrontaciones con las fuerzas místicas de la ciudad.