Dans Wall-e, Tout au long du 21e siècle, la Terre a été régie par l’entrprise (BNL), provoquant la consommation de masse et couvrant la planète à la poubelle par 2105. Dans une tentative pour résoudre la situation, la population de la Terre a été évacué sur entièrement automatisés luxe Starliners BNL pour cinq année tandis qu’une armée de robots poubelle compacteur appelé WALL-E et grandes ville incinérateurs mobiles de taille bloc-large ont été laissés pour nettoyer la planète.
Le plan a largement échoué, cependant, forçant l’humanité de rester indéfiniment dans l’espace. Sept cents ans plus tard, en 2805, aucune des unités d’incinération était plus active et une seule fonctions WALL-E unitaires, ayant survécu par la récupération de pièces pour lui-même d’autres défunts unités WALL-E. Cette unité a développé la sensibilité et un sens de l’émotion, en particulier la curiosité, comme le montre par ses habitudes excentriques de collecte bibelots des montagnes de déchets. Il tient également un animal de compagnie cafard appelé Hal. Un jour, WALL-E trouve une plantule croissante entre la poubelle et il retourne à son domicile dans un ancien camion de transport. Plus tard, un vaisseau spatial atterrit et déploie un robot de la sonde avancée nommé EVE. WALL-E est instantanément fasciné par EVE, comme elle accomplit sa directive de chercher des signes de vie de la plante. Initialement distant et hostile, EVE commence à se réchauffer jusqu’à WALL-E et prend d’affection pour lui.
Pendant une tempête de poussière, WALL-E prend EVE à son camion et lui montre la plante, provoquant ses systèmes automatisés pour stocker la plante en elle, activer une balise de ralliement et son désactiver. WALL-E va de grands efforts pour tenter de relancer et de prendre soin d’elle, même aller sur une date avec le robot inactif. Lorsque son navire retourne la chercher, WALL-E se accroche désespérément à la coque du navire alors qu’il revient à l’Axiom, le vaisseau amiral de la flotte BnL. Sur accueil, WALL-E suit EVE comme elle est prise pour le pont du navire par le MVR-Un robot de transport. Comme il progresse dans le Axiom, il devient évident que, après des siècles de vie en microgravité et en se appuyant sur les systèmes automatisés du navire, les passagers humains ont subi une perte osseuse sévère, devenir obèses et paresseux.
Le capitaine se est fait peu, laissant le contrôle du navire au pilote automatique, Auto. Lorsque EVE est amené sur le pont, le capitaine apprend que, en plaçant son échantillon de la plante à l’intérieur holo-détecteur du navire comme un signe de la Terre étant à nouveau habitable, l’Axiom entrera hyperespace et retourner sur Terre pour permettre à ses passagers de repeupler la planète. Toutefois, lorsque EVE est ouvert, la plante est manquant. EVE est considéré comme défectueux et emmené à la salle des réparations de robots avec WALL-E par la MVR-A et GO-4, si la curiosité du capitaine est piqué et il commence recherches sur l’histoire de la Terre. Au service de réparation, WALL-E, en voyant une silhouette d’EVE à travers une fenêtre givrée, estime que EVE est compromise quand elle est en fait dorloter par les robots de réparation. Se écraser à travers la vitre et déclencher une alarme, il provoque le chaos, et libère accidentellement une horde de robots défectueux de se déplacer le navire, résultant dans la sécurité du navire lui et EVE désignant comme « robots voyous. » Agacé avec influence perturbatrice de WALL-E, EVE tente de le renvoyer sur Terre une capsule de sauvetage. Cependant, ils voient l’assistant Auto, GO-4, déposer la plante manquant dans la capsule de sauvetage et réglez-le à se autodétruire.
WALL-E parvient à sauver l’usine, et EVE lui donne une reconnaissance « baiser » sous la forme d’une étincelle électrique. Les deux robots célèbrent sur une sortie dans l’espace autour de l’Axiom avant de retourner l’usine au capitaine. Le capitaine examine les dossiers visuels de veille de la Terre dévastée, et se engage à y retourner pour restaurer la planète. EVE, quant à lui, voit l’engagement de WALL-E pour son bien-être pendant qu’elle était inactive et tombe en amour avec lui. Cependant, Auto révèle qu’il a reçu une directive finale pour maintenir l’humanité dans l’espace, que la Terre avait été jugée inhabitable au moment où il a été donné la directive. Le capitaine fait valoir l’usine est la preuve que la vie est une fois de plus durable sur la Terre, mais Auto met en scène une mutinerie, le verrouillage du capitaine dans ses quartiers, electricuting WALL-E et l’envoyant dans une chute de poubelle avec EVE et l’usine. Avec WALL-E gravement endommagé, EVE réalise les seules parties de réparer lui sont sur la terre, où ils peuvent atteindre rapidement se ils peuvent activer le hyperjump. Avec l’aide de MO, les autres robots voyous et les passagers humains, WALL-E et EVE tentative de placer la plante dans le holo-détecteur, mais le contrôle de Auto du navire qui les empêche de le faire, et WALL-E meurt. Le capitaine se libère de ses quartiers et désactive Auto, permettant à l’holo-détecteur pour activer, en envoyant le navire vers la Terre.
EVE prend rapidement détruit WALL-E vers son camion et tente de le réparer, mais sa mémoire et la personnalité semble avoir été effacée comme il revient à ses fonctions de trash-compactage originaux. Heartbroken, EVE lui donne un adieu « baiser », ce qui provoque une autre étincelle qui restaure, par inadvertance, WALL-E à sa personnalité unique, réunissant joyeusement les deux robots. WALL-E et EVE rejoignent les humains et les robots comme ils commencent à travailler ensemble pour restaurer la Terre, en prenant soin de planter le plant qui les ramena à la maison.