Частный детектив Лемми Коушен прибывает в город будущего, тоталитарный Альфавиль. Он находится в миллионах световых лет от Земли и управляется электронным Альфа-мозгом с помощью компьютерной системы Альфа-60. Создатель и правитель уникального мегаполиса – профессор Носферату, покинувший родную планету и скрывающийся в Альфавиле под именем фон Браун. В своем городе злой гений установил интересные порядки, поставив под запрет все гуманные человеческие чувства, включая любовь, сострадание и поддержку. В итоге общество Альфавиля представляет собой отчужденное сборище людей, не знающих даже поэзии и романтики. Вновь прибывший Лемми чувствует себя в городе чужаком. Но он влюбляется в дочь фон Брауна и пытается изменить маленький мир Альфавиля к лучшему.