Au XXVe siècle, THX 1138 est un technicien tout à fait ordinaire travaillant sur une chaîne d'assemblage de policiers-robots. Un jour, il commet pourtant un acte irréparable : lui et sa compagne LUH 3147 font l'amour...
Un enquêteur privé, Nick Bannister, est engagé par des clients afin de retrouver leurs précieux souvenirs. Au cours de sa dernière affaire, il tombe éperdument amoureux de sa cliente. À sa disparition, le détective se lance à sa recherche.
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