一个英国的十几岁的小混混亚历克斯被警察送进了监狱。在那里他为了缩短行期，答应把自己当作小白鼠一样送去为一项叫做“厌恶疗法”的充当实验品。这项计划是政府为了在监狱里腾出位置给政治犯而提出的。通过“厌恶疗法”，狱警们认为亚历克斯的暴力倾向总算是被“治愈”了，于是亚历克斯被放了出来。但是出狱后的亚历克斯发现自己被旧朋友们所屏弃，连家人亲戚都不愿意接受他，而他本人也并没有放弃暴力。最后，垂死的亚历克斯成了以他为成功范例大力鼓吹的政府的一个大伤疤。他伙同一群同伴一起冲进了一个小说家的住所：他写的书（名为《发条橙》）为政府使用荒唐的“厌恶疗法”辩护鼓吹。
《发条橙》是根据英国作家安东尼·伯吉斯的同名小说改编。小说最初在美国发行的时候，发行商坚持将小说描写亚历克斯长大后最终放弃了暴力，并结婚生子的最后一章删去了。而伯吉斯始终对这一章耿耿于怀，认为没有这一章，他的思想就没有办法完全表达出来。因此，他一直不满意美国版的《发条橙》，不管小说或是电影。
当库布里克看完这部小说后，他极力说服华纳电影公司于1969年斥资20万美圆买下了它的版权。带着仅2百万美圆的预算，库布里克开始了电影《发条橙》的拍摄。在这部电影的拍摄中，库布里克借鉴了许多记录片的拍摄手法，包括现场收音，只利用用自然光照明以及在拍摄追踪镜头时利用轮椅制造颠簸的效果等。
《发条橙》在拍摄完成后，由于它里面对暴力和性的表现而被美国电影审查委员会评定为X级的的电影。而且因此它成为了继《午夜牛郎》后的第二部得到奥斯卡提名的X级电影。在电影上映一年后，库布里克删剪掉了电影里的30秒钟的镜头，才使《发条橙》的评级改为了R级。
《发条橙》在英国的上映比在美国更不顺利，它被归罪为几件谋杀暴力事件的元凶。于是，库布里克请求华纳公司停止《发条橙》在英国的发行。英国也在国内禁止了此片的放映，直到2000年才解禁。
纽约的电影评论界评价《发条橙》为美国1971年的年度最佳电影，而库布里克则为年度的最佳导演。它还获得了奥斯卡的最佳影片、最佳导演、最佳改编剧本以及最佳电影剪接的提名。
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