Wall-e folgt der Geschichte eines kleinen, empfindungsfähigen Roboters, dessen einziger Zweck darin besteht, den voluminösen Müll der Erde aufzuräumen. Im Jahr 2700 hat die Menschheit Millionen von winzigen Müllsammlern zurückgelassen, um den Planeten wieder bewohnbar zu machen. Doch nur Wall-E bleibt funktional und erfüllt seine Aufgabe pflichtbewusst, während er eine seltsame Auswahl von Souvenirs sammelt. Sein ereignisloses Leben nimmt einen neuen Sinn auf, wenn er auf einen eleganten, glänzenden Roboter namens Eve trifft, der von Menschen gesendet wurde, um den Aufräumverlauf zu überwachen.