Au 25ème siècle, l'humanité vit dans une société aseptisée. Le sexe est interdit, tout le monde est vêtu de blanc, a le crâne rasé et absorbe des pilules. Un jour THX1138 diminue les doses et devient criminel: il fait l'amour avec LUH3417.

Trois prisonniers, condamnés à perpétuité, se sont évadés de prison. Bowie, le plus jeune, s'est blessé à la cheville. Il se cache dans un buisson. Keechie, une nièce de l'un des évadés, vient le chercher en camion. C'est le coup de foudre.

La belle Jean, une danseuse, est entre la vie et la mort suite à un accident de voiture. Son père réussit à convaincre le docteur Vollin de reprendre du service et d'opérer sa fille. Vollin va tomber amoureux de Jean, alors que celle-ci est déjà fiancée.