Jest XXIX wiek. Mały robot WALL.E sprząta zniszczoną, zaśmieconą i opuszczoną przez ludzi Ziemię. Tymczasem ludzkość wiedzie gnuśny żywot na luksusowych galaktycznych 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?