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.

Doc' Riedenschneider vient d'échaffauder un nouveau plan pour le cambriolage d'une bijouterie dont le butin s'élèverait à un million de dollars. Pour monter son coup, il engage Louis, briseur de coffres, le chauffeur Gus, Dix Handley comme homme de main et Emmerich afin de financer l'opération. Celle-ci se déroule d'abord comme prévue, mais plusieurs petits détails et le comportement de chacun vont venir gripper la machine...

Un vrai faux prêcheur poursuit dans l'Amérique rurale du sud deux enfants dont le père vient d'être exécuté pour vol et meurtre. Avant son incarcération, celui-ci leur avait en effet confié dix milles dollars dont il ne devait révéler l'existence à personne.

À Cuba, Michael, marin irlandais en quête d'un embarquement, sauve d'une agression une jeune femme, Elsa. Le mari d'Elsa, avocat célèbre, offre à Michael d'embarquer sur son yacht pour une croisière vers San Francisco. Elsa et Michael s'aiment. Grisby, l'associé de Bannister, s'apercoit de cet amour. Il veut disparaître et propose à Michael 5000 dollars pour signer un papier dans lequel il confesse l'avoir tué.

Le policier Tom Duncan se suicide en laissant une lettre où il révèle la corruption de l'administration de la ville qui est sous la coupe du gangster Mike Lagana. Dave Bannion pense qu'il y a une autre raison au suicide de son collègue. Ses soupçons sont confirmés lorsque Lucy Chapman, une entraîneuse, lui apprend qu'il était en parfaite santé et décidé à divorcer pour elle. Le lendemain, Dave reçoit l'ordre d'abandonner l'enquête, mais ne s'y résout pas : Lucy a été assassinée. Ce dernier défie Lagana et l'accuse d'avoir tué la jeune femme.