Uurastettuaan vuosisatoja ypöyksin siinä tehtävässä, mihin se oli alun perin rakennettu, WALL-E (lyhenne sanoista Wattipää Automaatti Likasyöppö Lastari - Ekokone) löytää elämälleen uuden tarkoituksen (krääsän keräämisen lisäksi), kun se tapaa viehättävän etsintärobotin nimeltä EVA. EVA hoksaa pian, että WALL-E on huomaamattaan keksinyt ratkaisun, jolla voidaan pelastaa planeetan tulevaisuus, ja kiiruhtaa kertomaan uutisen ihmisille (jotka ovat kärsimättömästi odottaneet sanaa siitä, olisiko kotiin jo turvallista palata). Samaan aikaan WALL-E etsii EVA:a ympäri galaksia ja tulee käynnistäneeksi yhden elokuvahistorian jännittävimmistä ja mielikuvituksellisimmista seikkailukomedioista.