Alex (Malcolm McDowell), o protagonista, é um sociopata carismático cujos interesses incluem música clássica (principalmente Beethoven), estupro e ultraviolência. Ele lidera uma pequena gangue de arruaceiros (Pete, Georgie e Dim) a quem ele chama de drugues (da palavra russa друг para "amigo", "camarada"). O filme narra os terríveis crimes de sua gangue, sua captura e a tentativa de reabilitação através do controverso condicionamento psicológico. Alex narra a maioria do filme em Nadsat, gírias adolescentes compostas por corruptelas de idiomas eslavos (principalmente russo), inglês e cockney.

Laranja Mecânica apresenta uma trilha sonora que inclui seleções de música em sua maioria clássica e composições com Moog feitas por Wendy Carlos (então conhecida como Walter Carlos). A arte do poster icônico de Laranja Mecânica foi criada por Philip Castle com o designer Bill Gold.