Agent Lemmy Caution (alias Ivan Johnson) přijíždí do Alphaville, hlavního města galaxie, kde vše řídí superpočítač Alpha 60 vynálezce Leonarda von Brauna. Tomuto světu vládne diktatura logiky a veškeré lidské přesahy exaktního myšlení (city, poezie, umění) jsou tvrdě potlačovány ve jménu "vyššího zájmu". Caution se seznámí s Natashou von Braun, vynálezcovou dcerou, a vznikající citové pouto se stává jednou dějovou linií filmu. Druhou linií je snaha agenta Cautiona nelidský systém Alphaville zničit. Film je možné vnímat jako konfrontaci přetechnizovaného světa se skutečnými lidskými potřebami. Typicky Godardovská žánrová exploatace (sci-fi, špionážní, romance) s pořádnou dávkou filosofie, poesie a filmařské geniality.