En un futuro lejano, los humanos han destruido la Tierra, agotando todos sus recursos y dejando el planeta hecho un desastre. Atrás queda el robot WALL-E, cuyo trabajo es limpiar el planeta de toda la basura. A pesar de ser un robot, WALL-E se muestra con una variedad de cualidades similares a las del ser humano y se siente claramente solo por la compañía. Al comenzar la película, WALL-E descubre a EVE, un robot claramente avanzado con un propósito desconocido. La película sigue las aventuras de WALL-E y EVE mientras se descubren mutuamente y ayudan a salvar el planeta para los supervivientes humanos.