Інтергалактичний агент Леммі Коушен прибуває в місто майбутнього Альфавіль, щоб розшукати злісного ученого фон Брауна, що втік із Землі. Фон Браун контролює велетенський комп'ютер «Альфа-60», який управляє життям мешканців міста, де оголошені поза законом усі гуманні людські почуття, такі як кохання, ніжність, співчуття і взаємодопомога, а також заборонені поезія і романтика. Усі ці заборони призвели в Альфавілі до негуманного і відчуженого суспільства. Леммі Коушен намагається за допомогою Наташі, дочки професора фон Брауна, змінити ситуацію в місті на краще.
Леммі виводить комп'ютер з ладу, даючи поетичні, образні відповіді на строго логічні запитання машини. Самого фон Брауна агент вбиває і тікає з міста з Наташею, яка починає згадувати забуті в комп'ютеризованому суспільстві слова.
