Ljudski rod je napustio Zemlju zbog toga što je postala prenatrpana smećem nastalim od proizvoda velike, moćne i korumpirane multi-nacionalne kompanije Buy N Large. Na planetu su ostavili mnogo malih robota čistača sa zadaćom da raščiste taj nered kako bi Zemlja ponovo postala naseljiva. No zbog greške u programu, svi su se roboti pokvarili. Osim jednoga. On je WALL-E (skraćenica za Waste Alocation Load Lifter Earth-Class), sam na cijeloj planeti. Društvo mu pravi samo nekoliko žohara, ali to se uskoro mijenja. Odjednom se pojavljuje još jedan robot, točnije robotica EVE (Extra-terrestrial Vegetation Evaluator) koju su ljudi poslali u izvidnicu da procijeni kako napreduje čišćenje Zemlje. Uz nju zaljubljeni WALL-E odmah zaboravlja na sav taj silni otpad te se upušta u avanturu života.