Ihmiset elävät tulevaisuudessa totalitaarisessa yhteiskunnassa, jossa impulssit, intohimot ja perusvaistot tukahdutetaan tehokkuuden tieltä pakollisilla mielialalääkkeillä. Ylempi koneisto valvoo jokaista ihmisen liikettä ja epähygienia, vapaa liikkuvuus ja rakkaus ovat kaikki kiellettyjä. Teknikko THX 1138 elää asuinkumppaninsa LUH 3417:n kanssa arkipäiväisiä rutiineja työn ja huumeiden hallitun kulutuksen välillä. Kun THX elimistö yhtäkkiä ei saakkaan päivittäisiä huumeannoksia, hänen LUH:n välillä tapahtuu jotain odottamatonta - ja kiellettyä. Asia havaitaan ja parivaljakosta tulee takaa-ajettuja hylkiöitä, joita teknologinen dystopia vainoaa ja vangitsee, ettei ympäröivän yhteiskunnan tehokkuus pääsisi häiriintymään.