U dalekoj budućnosti, ljudi napuštaju Zemlju zbog toga što je prenatrpana otpadom. WALL-E, robot za skupljanje otpada, živi sam na planeti sa svojim ljubimcem žoharom. Kada svemirska letjelica dođe na Zemlju i na nju spusti uglađenu sondu EVE koja treba naći tragove života, WALL-E se u nju zaljubi. On joj daje svoju biljku, što znači da je EVE-in posao obavljen, te ona odlazi u sleep mode. Kada letjelica dođe natrag po nju, WALL-E odlazi zajedno sa njom. Ono što ga čeka je avantura na Axiomu, gdje žive ljudi budućnosti – kada se autopilot greškom riješi biljke, WALL-E, EVE, pilot i ostali roboti moraju pronaći način da vrate biljku i spase planetu Zemlju.