Wall-E podąża za historią małego, czującego robota, którego jedynym celem jest oczyszczenie obszernego śmieci Ziemi. W 2700 roku ludzkość pozostawiła miliony małych kolekcjonerów śmieci, aby planeta znów była zamieszkana. Jednak tylko Wall-E pozostaje funkcjonalny, obowiązkowo wykonując swoje zadanie podczas zbierania dziwnego asortymentu pamiątek. Jego bezsensowne życie nabiera nowego znaczenia, gdy napotyka eleganckiego, błyszczącego robota o imieniu Eve, wysłanym przez ludzi w celu monitorowania postępów oczyszczania.