Nell’anno 2805, l’inquinamento ha raggiunto livelli altissimi, il mondo è ricoperto di spazzatura e gli umani sono scappati nello spazio.
A ripulire tutto ci pensa WALL-E, un piccolo robot. La sua vita tranquilla viene interrotta da EVE, un altro robot mandato dagli umani, con cui fa amicizia. Dopo averla portata a casa, le mostra una piantina trovata mentre ripuliva la città, EVE la prende e si disattiva: ciò dimostrava che poteva esserci vita sulla terra e che gli umani potevano tornare a casa.
Dopo molti tentativi per risvegliarla, EVE viene portata via dal suo razzo per raggiungere la popolazione nello spazio ma WALL-E non vuole lasciarla andare e la segue, vivendo una nuova avventura.
