Dans un futur proche, alors que l'humanité vit sous terre, au sein d'une cité aseptisée et robotisée, où la vie de chacun est contrôlée par ordinateur, l'amour est formellement interdit. Pour avoir transgresser cette loi, un homme, THX 1138, et une femme, LUH 3417, sont bientôt pourchassés par l'Autorité...