Un agent secret, Lemmy Caution, a pour mission de retrouver le professeur von Braun dans la cité futuriste d'Alphaville dirigée par le cerveau-robot Alpha 60. En découvrant que Lemmy veut emmener le professeur sur une autre planète, Alpha 60 le fait arrêter et le condamne à mort. Lemmy parvient à s'évader et tente de détruire Alpha 60.
Ferdinand prend la route avec Marianne, une étudiante qu'il a aimée autrefois. Mais le voyage en amoureux tourne vite à la course-poursuite. Une bande de gangsters à laquelle Marianne semble être mêlée les traque en permanence... Avec un polar comme scénario, Godard semble réinventer le cinéma. Poème bleu et rouge où la mer redevient mythique et les humains des dieux.
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