Jest XXIX wiek. Mały robot WALL-E sprząta zniszczoną, zaśmieconą i opustoszałą przez ludzi Ziemię. Tymczasem ludzkość wiedzie gnuśny żywot na galaktycznych luksusowych liniowcach. Pewnego dnia WALL-E znajduje delikatny zielony pęd pierwszy ślad odradzającego się życia. W tym samym czasie na Ziemi ląduje statek kosmiczny, którym przybywa ze specjalną misją robot EWA. Wkrótce okazuje się, że roboty nie tylko wykonują zaprogramowane zadania, ale także mają duszę i potrafią kochać. Czy uda im się przekonać ludzi, by powrócili na swoją planetę?