Lemmy Caution viaja hasta Alphaville, capital de un estado totalitario, para destruir a su líder, una computadora denominada Alpha 60. En la ciudad, el detective se enamora de la hija del científico creador de Alpha 60.
 | Eddie Constantine | Lemmy Caution / Ivan Johnson |
| Anna Karina | Natacha Von Braun |
| Akim Tamiroff | Henri Dickson |
| Jean-Louis Comolli | Professor Jeckell - No acreditado |
| Howard Vernon | Profesor Leonard Nosferatu aka Von Braun |
| Jean-André Fieschi | Profesor Heckel |
| László Szabó | Ingeniero jefe |
