En un futuro distante, la Tierra se ha convertido en un planeta inhóspito y cubierto de basura debido al consumo desmedido de los humanos. Un pequeño robot llamado Wall-E es el último de su tipo, diseñado para limpiar y compactar los desechos restantes. Pasando sus días en este yermo, Wall-E desarrolla una curiosidad insaciable, coleccionando objetos encontrados y observando viejas películas de amor, lo que despierta en él un anhelo por conexión y compañía.