insanlar dünyayı çöplüğe dönüştürmüş daha sonra da uzayda kendilerine yeni bir üs inşa etmişlerdir. insanlar bu üste rahat rahat hayatlarını yaşarken, dünyayı temizlemesi için "wall-e " adındaki robotları yapmışlardır. bunun üzerinden o kadar fazla zaman geçmiştir ki "wall-e" lerin bile neredeyse hepsi bozulmuştur. sadece bir tanesi kalmıştır istikrarla görevini yapmaya devam eden ve bu kalan biraz da duygusal bir robottur. bulduğu ilginç insan eşyalarını toplar, ve bir gün bir çiçek bulduğunda bu da çok nadir bir şey olduğu için onu da koleksiyonuna katar.
insanlar ise dünyada yaşamın bittiğini bilmektedir, yine de üsten dünyaya dünyada yaşam olup olmadığını araştırması için Eva adındaki robotları gönderirler. bir Eva iner dünyaya, yalnızlık içindeki wall-e'miz Eva'yı görünce hemen onunla arkadaş olmak ister. ona koleksiyonlarını gösterir. Eva yaşam formu keşfetmek için yazılmış bir algoritma olduğundan çiçeği gördüğü gibi içine alır, ve kendini kapatır. daha sonra Eva'yı almaya dünyaya bir araç yollanır, wall-e ise tek arkadaşını bırakmamakta kararlıdır ve onunla birlikte gider. üsteki robotlar da aynı Eva ve Wall-e gibi bilinçli olduğundan çiçeğin insanlar için bir ümit olduğunu ve dünyaya geri dönüş anlamına gelebileceğini dolayısıyla da kendilerinin sonunu getireceğini düşünüp çiçeği yok etmeye çalışırlar. Eva ve Wall-e ise bunun olmaması için ellerinden geleni yaparlar ve sonunda çiçek geminin kaptanına ulaşır, dünyaya dönüş kararı alınır.
--
spoiler --